Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.
Proszę dowiedzieć się, jak określić wilgotność względną w modelu CFD.
Zrozumienie wilgotności względnej
Powietrze atmosferyczne jest mieszaniną suchego powietrza i pary wodnej, z których każda ma ciśnienie, które łącznie jest równe ciśnieniu pary. Wilgotność względna odnosi się do ilości wilgoci w powietrzu w porównaniu do maksymalnej ilości wilgoci, jaką powietrze może utrzymać w określonej temperaturze. Jest ona zwykle wyrażana w procentach. Waha się od 0 (suche powietrze) do 100 procent (nasycone powietrze). Poniższe wyrażenie przedstawia zależność między prężnością pary (Pv) i ciśnienie nasycenia (Psat), które jest ciśnieniem cząstkowym pary wodnej w nasyconym powietrzu,
Gdzie f to wilgotność względna. Ciśnienie nasycenia jest dostępne w różnych źródłach w literaturze. Zrozumienie wilgotności względnej ma kluczowe znaczenie w różnych zastosowaniach, takich jak prognozowanie pogody, systemy HVAC (komfort) i zarządzanie jakością powietrza w pomieszczeniach. Na przykład w niższych temperaturach powietrze ma mniejszą zdolność do zatrzymywania wilgoci, co powoduje, że woda łatwiej skrapla się i oddziela od powietrza.
Obliczenia
Głównym celem jest obliczenie ułamka masowego pary wodnej potrzebnego dla warunków brzegowych w modelu CFD. Proszę zauważyć, że istnieje określony ułamek masowy dla danej temperatury powietrza i wilgotności względnej. Ostatecznie równania te należy utworzyć w CFD-Post jako wyrażenia, jak wyjaśniono w filmie w następnej sekcji. Proszę wykonać następujące kroki:
- Proszę znaleźć ciśnienie nasycenia. Chociaż tabele są dostępne w książkach, w tym przypadku do tego celu wykorzystuje się równanie Tetensa (Monteith, J.L., i Unsworth, M.H. 2008. Zasady fizyki środowiska. Third Ed. AP, Amsterdam). Ciśnienie jest podawane w paskalach.
- Ponieważ wilgotność względna f jest znaną wartością, równanie przedstawione w poprzedniej sekcji służy do określenia ciśnienia pary (lub ciśnienia cząstkowego, Pp). Następnie proszę określić ciśnienie bezwzględne (Pabs) i iteracyjnie obliczyć współczynnik mieszania (MR) przy użyciu następującego równania,
- Na koniec proszę określić ułamek masowy (MFw) pary wodnej iteracyjnie przy użyciu następującego równania,
Jak skonfigurować model CFD
Na potrzeby tej demonstracji przepływ z dwóch kominów jest modelowany w stanie ustalonym przy użyciu Ansys CFX. Uwzględniono również powietrze atmosferyczne, przepływające w dodatnim kierunku osi Y, jak pokazano na poniższym rysunku. Zarówno powietrze, jak i powietrze z kominów mają określoną prędkość, temperaturę i wilgotność względną. Oznacza to, że model obsługuje transport gatunków.
Domena płynu i linie strumienia pokolorowane według wilgotności względnej
Geometria została utworzona w Ansys SpaceClaim, a siatka została utworzona w Ansys Meshing przy użyciu elementów czworościennych w Workbench. Rozszerzenia domeny płynu zostały wybrane arbitralnie i można je odpowiednio dostosować.
Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.