Únase al foro de diseñadores!
Su experiencia es vital para la comunidad. Únase a nosotros y aporte sus conocimientos.
Únase ahora al ForoComparta, aprenda y crezca con los mejores profesionales del sector.
Aprenda a determinar la humedad relativa en su modelo CFD.
Comprender la humedad relativa
El aire atmosférico es la mezcla de aire seco y vapor de agua, cada uno tiene una presión que combinada es igual a la presión de vapor. La humedad relativa se refiere a la cantidad de humedad en el aire comparada con la cantidad máxima de humedad que el aire puede contener a una temperatura específica. Suele expresarse en porcentaje. Oscila entre 0 (aire seco) y 100% (aire saturado). La expresión siguiente muestra la relación entre la presión de vapor (Pv) y la presión de saturación (Psat), que es la presión parcial del vapor de agua en el aire saturado,
Donde f es la humedad relativa. La presión de saturación está disponible en diferentes fuentes bibliográficas. Comprender la humedad relativa es crucial en diversas aplicaciones, como la previsión meteorológica, los sistemas de climatización (confort) y la gestión de la calidad del aire interior. Por ejemplo, a temperaturas más frías, el aire tiene una menor capacidad para retener la humedad, lo que hace que el agua se condense más fácilmente y se separe del aire.
Cálculo
El objetivo principal es calcular la fracción de masa de vapor de agua necesaria para las condiciones límite en el modelo CFD. Tenga en cuenta que existe una fracción de masa específica para una temperatura del aire y una humedad relativa dadas. En última instancia, estas ecuaciones deben crearse en CFD-Post como expresiones, tal y como se explica en el vídeo de la siguiente sección. Siga estos pasos:
- Encuentre la presión de saturación. Aunque hay tablas disponibles en los libros, en este caso se utiliza para ello la ecuación de Tetens (Monteith, J.L., y Unsworth, M.H. 2008. Principios de física medioambiental. Third Ed. AP, Amsterdam). La presión se indica en pascales.
- Dado que la humedad relativa f es un valor conocido, se utiliza la ecuación presentada en la sección anterior para determinar la presión de vapor (o presión parcial, Pp). A continuación, identifique su presión absoluta (Pabs) y calcular iterativamente la relación de mezcla (MR) mediante la siguiente ecuación,
- Por último, determine la fracción de masa (MFw) del vapor de agua de forma iterativa mediante la siguiente ecuación,
Cómo configurar su modelo CFD
Para esta demostración se modela el flujo de dos chimeneas en estado estacionario utilizando Ansys CFX. También se incluye el aire atmosférico, que fluye en la dirección positiva del eje Y como se muestra en la imagen inferior. Tanto el aire como el procedente de las chimeneas tienen velocidad, temperatura y humedad relativa especificadas. Esto significa que el modelo maneja el transporte de especies.
Dominio del fluido y líneas de corriente coloreadas por la humedad relativa
La geometría se crea en Ansys SpaceClaim y la malla en Ansys Meshing utilizando elementos tetraédricos dentro de Workbench. Las extensiones del dominio de fluidos se eligieron arbitrariamente y pueden ajustarse en consecuencia.
Únase al foro de diseñadores!
Su experiencia es vital para la comunidad. Únase a nosotros y aporte sus conocimientos.
Únase ahora al ForoComparta, aprenda y crezca con los mejores profesionales del sector.