condensation.zip_fluent冷凝_fluent蒸发_水蒸气冷凝_蒸发_蒸发冷凝模拟

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163 浏览量 2022-07-14 18:08:03 上传评论 1 收藏 1KB ZIP 举报

《FLUENT软件中的蒸发与冷凝模型：深入解析及应用》在现代工程和科研领域，流体动力学模拟工具如ANSYS FLUENT因其强大的功能和广泛的适用性而备受青睐。尤其在处理涉及蒸发和冷凝过程的热湿交换问题时，FLUENT的蒸发冷凝模型更是发挥了关键作用。本文将详细阐述该模型的工作原理，并结合"condensation.zip_fluent 冷凝_fluent蒸发_水蒸气冷凝_蒸发_蒸发冷凝模拟"这一压缩包文件中的内容，探讨如何利用FLUENT进行水蒸气冷凝和液态水蒸发的模拟。 FLUENT中的蒸发冷凝模型是基于质量守恒定律建立的，它考虑了物质由液态转变为气态（蒸发）以及由气态转变为液态（冷凝）的过程。在实际工程问题中，如空调系统、热交换器设计或者大气环境模拟等，这类现象极为常见。模型通过解决能量方程和动量方程，计算出流场中的温度和速度分布，进而得到蒸发和冷凝速率。压缩包内的"condensation0.c"和"udfxin.c"两个文件是FLUENT用户定义函数（UDF）的源代码，它们是用户自定义模型或边界条件的关键。UDF允许用户扩展FLUENT内置的功能，以满足特定问题的需求。"condensation0.c"可能包含了蒸发冷凝模型的具体实现，而"udfxin.c"可能定义了边界条件或其他物理过程的计算方法。在编写UDF时，开发者需要熟悉FLUENT的编程接口，这包括定义流体性质、设定源项、修改边界条件等。"condensation0.c"可能定义了蒸发和冷凝速率的计算函数，它会根据温度、压力和湿度等参数来确定物质的相变速率。而"udfxin.c"可能用于设置边界条件，比如壁面温度或质量通量，这些条件对模拟结果有直接影响。在进行蒸发冷凝模拟时，用户需要设定初始和边界条件，例如初始的温度和湿度分布，以及壁面条件（如是否为绝热或恒温）。FLUENT的控制面板提供了友好的用户界面，用户可以通过图形化操作设定这些参数。然后，FLUENT会通过迭代求解求解器来更新流场状态，直到达到稳定状态或满足预设的收敛标准。 FLUENT的蒸发冷凝模型为理解和预测复杂热湿交换过程提供了强大的工具。通过对压缩包中的源代码进行编译和链接，用户可以定制化模型，更精确地模拟特定工况下的蒸发和冷凝行为。这个过程不仅要求用户具备FLUENT软件的使用经验，还需要一定的编程能力和对热力学及流体力学基础知识的深刻理解。因此，掌握这一模型的运用，对于解决实际工程问题具有重要意义。

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condensation.zip （2个子文件）

condensation0.c 4KB

udfxin.c 352B

#include "udf.h" #include "sg_mphase.h" #define T_SAT 373.15 #define LAT_HT 2285000 DEFINE_SOURCE(liq_src, cell, pri_th, dS, eqn) { Thread *mix_th, *sec_th; real m_dot_l; mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th); sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) { m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; } else { m_dot_l = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; dS[eqn] = 0.; } return m_dot_l; } DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn) { Thread * mix_th, *pri_th; real m_dot_v; mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th); pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) { m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; dS[eqn] = 0.; } else { m_dot_v = -0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; } return m_dot_v; } DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) { Thread *pri_th, *sec_th; real m_dot; pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) { m_dot = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; dS[eqn] = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)/T_SAT; } else { m_dot = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; dS[eqn] = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)/T_SAT;} return LAT_HT*m_dot; } DEFINE_SOURCE(liq_src, cell, pri_th, dS, eqn) { Thread *mix_th, *sec_th; real m_dot_l; mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th); sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) { m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; } else { m_dot_l = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; dS[eqn] = 0.; } return m_dot_l; } DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn) { Thread * mix_th, *pri_th; real m_dot_v; mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th); pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) { m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; dS[eqn] = 0.; } else { m_dot_v = -0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; } return m_dot_v; } DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) { Thread *pri_th, *sec_th; real m_dot; pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT) { m_dot = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)* fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; dS[eqn] = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)/T_SAT; } else { m_dot = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)* fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT; dS[eqn] = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)/T_SAT;} return LAT_HT*m_dot; }