如何利用scFLOW模拟暖湿空气凝结现象

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了利用scFLOW模拟暖湿空气凝结现象的过程。首先，计算模型包括入口为温度20℃、相对湿度70%的空气，以及温度为-30℃的Panel区域。然后，通过几何处理、材料参数、条件设置、边界条件设置、文件命名、网格划分等步骤，最终进行计算并得到板上冷凝率分布和相对湿度分布的结果。

当温暖潮湿的空气接触到冷的壁面时，在壁面上会发生露水凝结现象。本案例利用scFLOW模拟暖湿空气凝结现象。

1 计算模型

计算模型如图所示。

入口为温度20[C]，相对湿度70%的空气，图中所示的Panel区域温度为-30[C]，计算在低温作用下导致的结露现象。

2 几何处理

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  启动scFLOW

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  利用Prepare Parts > Import Part File导入网格文件exA20-1.x_t

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  点击按钮Build Analysis Model构建几何模型

处理完毕后的几何模型如图所示。

3 材料参数

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  点击模型树节点Part Material弹出材料设置对话框

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  如图所示，选择Part列表框中列表项Computational Domain，设置Attribute为Fluid

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  鼠标右键选择Material列表项中gas(incompressible) > air(incompressible/20C)，点击弹出菜单项Edit弹出属性编辑对话框

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  如下图所示的对话框中设置参数Thermal conductivity的Type为Table，弹出设置对话框

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  对话框中点击按钮New…新建table

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  如下图所示，定义在不同温度条件下的导热率，点击OK按钮关闭对话框

4 Register Region

标记定义inlet、outlet及panel。

5 Conditions设置

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  在节点Analysis Type中激活选项Flow、Heat及Humidity

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  进入Basic Setting节点，设置Last cycle为100

6 Humidity定义

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  进入Humidity节点，选择Material选项，点击右侧按钮Edit…打开编辑对话框

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  如下图所示，设置参数Diffusion coefficient的类型为Table

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  在Table List对话框中，点击按钮New…新建表格

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  如下图所示，定义扩散率与温度之间的关系数据表，点击OK按钮关闭对话框

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  点击Options列表项，右侧设置Lewis number为0.958165

7 Boundary Conditions设置

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  点击节点Flow Boundary，如下图所示，设置边界inlet的速度为1 m/s，相对湿度为70 %，点击Set按钮设置边界

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  如下图所示，设置边界outlet的边界类型为Static pressure(Outflow)，设置压力为0 Pa，点击Set按钮设置边界

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  点击节点Thermal Boundary，右侧选择列表项Undefined (Thermal: Boundary with outside)，设置Transfer type为Heat Transfer，指定External temperature为20 C，点击Set按钮设置边界

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  选择列表项Panel，如下图所示，设置External temperature为-30 C，点击Set按钮设置边界

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  进入节点Humidity Boundary节点，设置panel的Type为Lewis law，点击Set按钮设置边界

8 File Name设置

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  点击节点File Name，如下图所示设置工程名称，点击按钮Apply to Following File Names，点击Finish按钮关闭向导

9 网格划分

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  点击Octree Parameter弹出设置对话框，如下图所示，激活选项Octree Parameter，点击按钮Detail

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  弹出如下图所示对话框，按图设置参数，点击按钮Create创建网格分布数据，点击OK按钮关闭对话框

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  点击Mesh Parameter节点弹出网格参数指定对话框，如下图所示，点击按钮Detail…弹出细节设置对话框

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  如下图所示，设置编辑No-slip wall的边界层数据，点击OK按钮关闭对话框

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  点击下图所示对话框中的Create Mesh按钮创建计算网格

计算网格如图所示。

10 计算

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  鼠标选择菜单Execute → Execute Solver开始计算

11 计算结果

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  板上冷凝率分布

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  相对湿度分布