mycc计算报告.pdf

所有计算CFD 软件为Fluent ，网格划分为icem-cfd 第一部分：测试计算 Baseline1 （测试无厚度壁面用于该计算是否会产生很大误差） 计算条件：下方冷流区域，入口温度273K ，流量1kg/s，左进右出； 上方热流区域，入口温度293K ，流量1kg/s，右进左出； 中间为传热固体区域，四周绝热壁面. Case1 两流动区域中间无厚度壁面 Case2 两流动区域中间为一定厚度的固体区域 Case3 两流动区域中间无厚度壁面，使用shell conduction 计算结果： case1 case3 case2 293 291 289 287 285 283 281 279 277 275 273 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 Case1 与Case2，Case3 有一定误差；Case2 与Case3 基本重合。 计算两流动区域交界面的传热量： Case1 ：1330.679W Case2 ：1314.927W Case3 ：1314.809W 结论：使用无厚度壁面+shell conduction 来计算可行。（但是后来才发现shell conduction 无法 与moving wall 同时使用，因此在计算旋转区域部分的传热，会存在较大误差） Baseline2 ：（测试加载的UDF 蒸发冷凝模型） 计算条件：入口温度 273K ，水蒸气含量 0.01 （质量分数），流量 1kg/s，左进右出，四周 绝热壁面； 蒸发冷凝模型介绍：采用Mixture 多相流模型，物质扩散模型。将水蒸气和液态水之间的 转换看作化学反应，使用UDF 定义相间反应速率来模拟水蒸气和液态水之间的物质交换， 并同时伴随能量的增加和减少。 +Q H O(liq) ⇔H O(gas) 2 2 −Q 采用拟合公式来计算不同温度下，水蒸气的饱和压力和饱和质量分数。 水蒸气质量分数超过饱和质量分数，则产生冷凝，反应发生，并伴随能量的释放； 水蒸气质量分数低于饱和质量分数，则产生蒸发，反应发生，并伴随能量的吸收； 计算结果： 温度分布 水蒸气质量分数分布 最高温度为 281.5K ，此时水蒸气质量分数实验值插值为 6.9875e-3 ，fluent 计算结果为 6.5397e-3 能量平衡核算： 反应模型1 热量计算 液态水热焓（J/Kmol） -285841200气体Cp 1014.975 气态水热焓（J/Kmol） -241837900液态水Cp 4182 气态水转换成液体水产生的热量： 2442546.186 初始温度 273终端温度 281.3012需要能量J/s： 8517.03782 初始液态水流量（Kg/s） 0终端液态水流量（Kg/s）0.003481437 初始气体流量（Kg/s） 1终端气体流量（Kg/s） 0.996518563冷凝产生能量：8503.57066 能量差距 13.4671596 反应模型2 热量计算 液态水热焓（J/Kmol）