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방법 논문

수평 차가운 표면의 서리에 대한 CFD 시뮬레이션

574 조회수

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DOI:

10.3791/68133

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2025년 9월 12일

 ,  ,  ,  ,  , 
1School of Municipal and Environment Engineering, Shenyang Jianzhu University, 2Shenyang Polytechnic College, 3Laboratory of Thermo-fluid Science and Nuclear Engineering, School of Energy and Power Engineering, Northeast Electric Power University

이 논문에서

요약

여기에서는 Lee 상변화 접근법과 함께 오일러 다상 모델을 사용하여 수평 차가운 표면의 서리 형성을 시뮬레이션하기 위한 수치 모델을 제시합니다. 이 모델은 밀도 변화를 포착하기 위해 서리 부피 분율을 동적으로 업데이트하고 서리 두께, 밀도 및 분포에 대한 실험 데이터에 대해 검증됩니다.

초록

서리 형성은 냉동, 건설, 천연가스 처리 등 다양한 분야에서 관찰되는 일반적인 현상입니다. 그러나 복잡한 특성으로 인해 정확하고 신뢰할 수 있는 수치 모델을 개발하는 것은 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다. 이 문제를 해결하려는 이전의 노력에도 불구하고 현재 모델에는 여전히 특정 제한 사항이 있습니다. 이 논문은 서리 형성의 기본 메커니즘을 기반으로 개발된 서리 형성에 대한 수정된 수치 모델을 소개합니다. 이 모델은 Lee 상 변화 모델과 결합 된 오일러 다상 흐름 접근 방식을 사용합니다. 또한 최대 서리 부피 분율을 결정하는 접근 방식이 업데이트되어 모델이 프로스팅 공정 중 밀도 변화를 고려할 수 있습니다. 이 모델은 다양한 연구의 두께, 밀도 및 분포에 대한 실험 데이터와 비교하여 엄격하게 검증됩니다. 결과는 서리 두께에 대한 평균 절대 상대 편차(MARD)가 8.97%인 반면 밀도에 대한 MARD는 16.06%임을 나타냅니다. 또한 모델에 의해 예측된 서리 형태는 참조에 보고된 실험 관찰과 거의 일치합니다.

서론

서리 형성은 다양한 분야에서 관찰되는 일반적인 현상입니다. 열교환기 표면에 서리가 쌓이면 열 전달 효율이 크게 손상되고 1 유체 흐름이 방해되며 열교환기2의 전반적인 성능이 저하되어 궁극적으로 정상적인 작동이 방해됩니다3. 따라서 서리 형성의 메커니즘과 거동을 이해하는 것은 냉동 시스템에서 이 문제를 해결하는 데 중요합니다4. 최근 수십 년 동안 이러한 시스템에서 서리 형성의 원인과 특성을 조사하는 데 상당한 연구가 전념해 왔습니다.

실험적 연구에 따르면 서리의 형성은 기온, 습도, 차가운 표면의 온도 등 다양한 요인의 영향을 받는다 5,6,7,8,9,10. 수많은 실험 결과에 따르면 들어오는 공기 온도가 낮을수록 서리층이 두꺼워지는 경향이 있는 반면6, 습도 수준이 높을수록 밀도가 높은 서리층이 형성되는 경향이있습니다7. Song et al. 수평면의 서리 형성을 연구한 결과 차가운 표면의 주기적인 온도 변화가 서리층 계면에서 녹는 것을 일으켜 서리 형성률, 서리층 두께 및 동적 서리 밀도에 큰 영향을 미칠 수 있음을 발견했습니다8. 다른 연구에서는 서리의 형태와 분포를 모두 조사했습니다. Jeong et al. 실험에서 서리가 처음에 입구 근처에 형성되어 서리의 언덕9로 알려진 현상이 발생하는 것을 관찰했습니다. Noorshams et al. 수평 원형 튜브 표면의 서리 형성을 조사한 결과 실린더의 전면 및 후면 서리층이 상단 표면의 서리층보다 두껍다는 것을 발견했습니다10. 또한 여러 연구 11,12,13,14,15,16에서는 이론적 및 경험적 접근 방식과 함께 실험적 서리 형성 패턴을 활용하여 1차원 서리층 두께를 예측하는 모델을 개발했습니다. Jones와 Parker는 분자 확산 이론을 기반으로 서리 두께에 대한 예측 모델을 개발했습니다11. 모델과 실험 데이터 간의 불일치는 3시간 동안 30% 미만으로 유지되었습니다. 계산 기술이 발전함에 따라 점점 더 많은 연구자들이 서리 형성을 시뮬레이션하기 위해 전산 유체 역학(CFD)으로 눈을 돌리고 있습니다. 기존의 1차원 모델과 달리 CFD 시뮬레이션은 특히 서리 두께 분포 및 온도 프로파일을 시각화하는 데 상당한 이점을 제공합니다. Cui et al. 핵 형성 이론을 기반으로 서리 형성의 CFD 시뮬레이션을 수행했습니다12. 서리 두께에 대한 그들의 예측은 Lenic et al.13이 제공한 실험 데이터에서 13% 미만의 편차를 보여주었습니다. 이와 동시에, 구조화된 튜브의 응축에 대한 CFD 연구는 딤플(14) 또는 나선형 피치(15)와 같은 기하학적 특징이 국부적인 열 및 물질 전달을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 최근 You et al.16은 서리층을 성장하는 다공성 매질로 특성화하고 증기 확산을 직접 통합하여 낮은 계산 비용을 유지하면서 5% 미만의 상대 편차를 달성하는 동적 메쉬 기반 CFD 모델을 개발했습니다. 이러한 발견은 복잡한 상변화 현상을 해결하는 CFD의 잠재력을 강조하여 서리 형성 모델링에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

결론적으로, 상당수의 연구 5,6,7,8,9,10,11,12,13은 차가운 표면의 서리 형성을 탐구하여 다양한 매개변수에서 서리 형성 패턴에 대한 이해를 발전시키는 데 기여했습니다. 다양한 차원과 메커니즘을 통합한 여러 수치 모델이 개발되었지만 포괄적인 검증이 부족한 경우가 많습니다. 대부분의 연구 6,7,8,9,10,11,12,13은 주로 서리 두께를 사용하여 모델을 검증하여 더 넓은 적용 가능성을 제한합니다16. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 서리 형성의 핵심 메커니즘에 중점을 두고 리 상변화 모델과 오일러 다상 흐름 모델을 통합한 수치 모델을 소개합니다. 또한, 서리 밀도의 시간 의존적 변화를 고려하여 서리 부피 분율의 상한을 계산하는 새로운 방법이 도입되어 이전 모델의 단점을 해결했습니다. 제안된 모델의 정확성과 신뢰성은 다양한 실험 조건에서 서리 두께, 밀도 변동 및 서리 형성 패턴을 포함한 다양한 각도에서 평가됩니다. 이러한 광범위한 검증은 실제 응용 분야에서 서리 거동을 보다 정확하게 예측하기 위한 강력한 이론적 프레임워크를 제공합니다.

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프로토콜

1. 물리적 모델 및 메쉬

  1. SpaceClaim을 열고 스케치 탭을 선택한 다음 생성 함수에서 직사각형 옵션을 선택합니다.
  2. x축을 따라 길이가 500mm이고 y축을 따라 너비가 15mm인 XOY 평면에 2D 기하학적 모형을 생성합니다.
  3. ICEM을 열고 파일 탭으로 이동하여 기하 도형 탭을 선택한 다음 지오메트리 열기 를 선택하고 2D 기하 도형 모델을 가져옵니다.
  4. 2D 모델의 경계를 선택하고 부품 탭에서 부품 생성 기능을 열고 다른 경계에 이름을 지정합니다.
  5. 차단 탭을 선택한 다음 블록 생성을 클릭합니다. 블록 작성 창에서 부품 이름 상속 옵션을 선택합니다. 그런 다음 Create Block 탭으로 이동하여 Initialize Block을 선택합니다.
  6. 블록 초기화 탭에서 유형으로 2D 표면 차단을 선택하고 설정으로 초기화를 선택합니다.
  7. 선택 탭에서 방법 옵션에 대해 폼 표면을 선택합니다. 그런 다음 서피스(Surfaces )에서 서피스 선택(Select Surfaces(s)) 아이콘을 클릭하고 그래픽 창에서 2D 평면(2D Plane )을 선택합니다.
  8. 서피스 블로킹(Surface Blocking) 탭에서 방법(Method) 옵션에 대해 대부분 매핑(Mostly Mapped ), 자유 면 메시 유형(Free Face Mesh Type)에 대해 모든 쿼드 (All Quad), 자유 면 메시 방법(Free Face Mesh Method)에 대해 ICEM CFD 쿼드(ICEM CFD Quad )를 선택합니다.
  9. 커브를 가로지르는 블록 병합 탭에서 메서드에 대해 모두 를 선택하고 크기 무시를 0.0으로 설정합니다.
  10. Pre-Mesh Params 탭의 Meshing Parameters에서 Edge Params를 클릭합니다. Edge(Edge )에서 Edge 선택(Select Edge(s)) 아이콘을 클릭하고 그래픽 인터페이스에서 X방향의 Edge 를 선택합니다.
  11. 메싱 파라미터(Meshing Parameters) 에서 노드(Nodes) 를 500, 간격 1 대 1e+10, 비율 1 대 2, 간격 2 대 1e+10, 비율 2 대 2, 최대 공간(Max Space) 을 1e+10 으로 설정합니다. 그런 다음 매개변수 복사 옵션을 선택합니다.
  12. 메쉬 파라미터(Meshing Parameters) 옵션에서 메쉬 법칙(Mesh Law) 을 BiGeometric(쌍형학)으로 설정하고 적용(Apply)을 클릭합니다. Pre-Mesh Params 탭의 Meshing Parameters 옵션에서 Edge Params를 클릭합니다.
  13. 메싱 매개변수(Meshing Parameters) 아래의 모서리(Edge) 옵션에서 모서리 선택(Select Edge(s) )을 클릭하고 그래픽 인터페이스에서 y 방향의 모서리를 선택합니다.
  14. 메싱 파라미터(Meshing Parameters) 에서 노드(Nodes) 를 150, 간격 1 대 1e+10, 비율 1 대 2, 간격 2 대 1e+10, 비율 2 대 2, 최대 공간(Max Space) 을 1e+10 으로 설정합니다. 그런 다음 매개변수 복사 옵션을 선택합니다.
  15. 메쉬 파라미터 옵션에서 메쉬 법칙을 BiGeometric으로 설정하고 적용을 클릭합니다. 차단(Blocking) 옵션에서 사전 메쉬(Pre-Mesh) 기능을 활성화하고 메시지가 표시되면 예(Yes ) 를 클릭합니다.
  16. 프리 메시(Pre-Mesh) 를 우클릭한 다음 컨텍스트 메뉴에서 비구조화 메시로 변환(Convert to Unstructured Mesh) 을 선택합니다.
  17. 출력 메시(Output Mesh) 탭으로 이동하여 솔버 셋업(Solver Setup) 을 클릭합니다. 솔버 설정에서 ANSYS Fluent를 솔버로 선택하고 적용을 클릭합니다.
  18. 출력 탭에서 입력 쓰기를 클릭합니다. 새 창 1에서 저장을 클릭합니다 . 새 창 2에서 예를 클릭한 다음 저장을 클릭합니다. 새 창 3에서 열기를 클릭합니다. 새 창 4에서 완료를 클릭합니다.

2. 서리 형성 시뮬레이션 소프트웨어 작동

  1. Ansys Fluent를 엽니다. 파일 탭으로 이동한 다음 읽기에서 메시 옵션을 선택합니다. Scale Mesh로 이동하여 Mesh Was Created In에서 mm을 설정합니다. 여기에 제시된 절차는 표 1의 사례 1에 정의된 실험 조건을 기반으로 합니다.
  2. 솔버 설정에서 압력 기반 유형, 절대 속도 공식화 및 과도 시간을 선택합니다.
  3. Y 방향의 중력 가속도를 -9.81 로 설정합니다. 모델에서 에너지를 클릭하고 에너지 방정식을 활성화합니다.
  4. 모델에서 Viscous 를 활성화하고 k-epsilon(2 eqn)을 선택합니다. k-epsilon 모델 섹션에서 표준을 선택합니다.
  5. Near-Wall Treatment에서 Standard Wall Functions를 선택합니다. 난류 다상 모델(Turbulence Multiphase Model)에서 혼합물(Mixture)을 선택합니다.
  6. 모형 상수 옵션에서 Cmu, C1-엡실론, C2-엡실론, TKE 프란틀 수, TDR 프란틀 수, 분산 프란틀 수, 에너지 프란틀 수, 벽 프란틀수 및 난류 슈미트 수를 각각 0.09, 1.44, 1.92, 1, 1.3, 0.75, 0.85, 0.85 및 0.7로 설정합니다.
  7. 사용자 정의 함수(User-Defined Functions)에서 난류 점도 혼합물, phase-1, phase-2를 none으로 설정합니다. 모델에서 종을 클릭하고 종 수송을 활성화합니다.
  8. 종 수송 모델 창에서 확산 에너지원 을 선택하고 phase-1을 선택합니다.
  9. 모델에서 다상을 활성화하고 오일러 모델을 선택합니다. 다상 모델 창에서 부피 분율 매개변수 공식화 암시적을 선택하고 오일러 상 수를 2로 설정합니다.
  10. 다상 모델 창에서 단계 탭을 선택하고 단계-1 - 기본 단계를 선택하고 이름을 단계-1로 설정하고 단계 재료를 혼합 템플릿으로 설정합니다.
  11. 다상 모델 창에서 단계 탭을 선택하고 단계-2 - 보조 단계를 선택하고 이름을 단계-2로 설정하고 단계 재료를 ice로 설정하고 세분화를 활성화합니다.
  12. 위상 탭의 위상 설정 창에서 위상 속성을 세분화된 온도 모델로 선택하고 지름을 0.0001로 설정합니다.
  13. Phases 탭의 Granular Properties 창에서 Granular Viscosity를 1e-05로 설정하고, Granular Bulk Viscosity를 30으로 설정하고, Solids Pressure를 lun-et-al로 설정하고, Granular Temperature를 대수적으로 설정하고, Frictional Viscosity를 none으로 설정하고, Packing Limit를 사용자 정의로 설정하고, Radial Distribution을 lun-et-al로 설정하고, Elasticity Modulus를 derived로 설정합니다.
  14. 다상 모델 창의 단계 상호 작용 탭에서 힘 태그를 선택합니다. 그런 다음 phase-1, phase-2를 선택하고 계수를 wen-yu로 설정합니다.
  15. 다상 모델 창의 단계 상호 작용 탭에서 힘 태그를 선택합니다. 그런 다음 phase-2, phase-2를 선택하고 Restitution Coefficient를 0.9로 설정합니다.
  16. 다상 모델 창의 위상 상호 작용 탭에서 계면 영역 탭을 선택합니다. 그런 다음 ia-symmetric 옵션을 선택합니다.
  17. 경계 조건(Boundary Conditions)에서 입구(Inlet )를 클릭하고 phase-1 탭을 선택한 다음 Phase(위상) 옵션을 phase-1로 설정합니다.
  18. phase-1 탭의 속도 입구 창에서 운동량 탭을 선택하고 속도 사양 방법을 크기로, 수직을 경계로 설정하고, 참조 프레임을 절대로 설정하고, 속도 크기를 0.6으로 설정합니다.
  19. 페이즈-1의 속도 입구 창에서 열 태그를 선택하고 온도를 292.8로 설정합니다. phase-1 태그의 속도 입구 창에서 종 태그를 선택하고 h2o를 0.008202로 설정합니다.
  20. 경계 조건(Boundary Conditions)에서 입구(Inlet )를 클릭하고 phase-2 태그를 선택하고 Phase 옵션을 phase-2로 설정합니다.
  21. 페이즈-2 태그의 속도 입구 창에서 운동량 태그를 선택하고, 속도 사양 방법을 '크기, 경계에 수직'으로 설정하고, 참조 프레임을 절대로 설정하고, 속도 크기를 0으로 설정하고, 세분화된 온도를 0.0001로 설정합니다.
  22. 페이즈-2 태그의 속도 입구 창에서 열 탭을 선택하고 온도를 273으로 설정합니다. phase-2 태그의 Velocity Inlet 창에서 Multiphase 탭을 선택하고 Volume Fraction을 0으로 설정합니다.
  23. 경계 조건에서 Outlet 을 클릭하고 phase-1 태그를 선택하고 phase 옵션을 phase-1로 설정합니다.
  24. phase-1 탭의 압력 출구 창에서 열 탭을 선택하고 역류 총 온도를 300으로 설정합니다.
  25. phase-1 탭의 압력 출구 창에서 종 탭을 선택하고 h2o를 0으로 설정합니다. 경계 조건(Boundary Conditions)에서 출구(Outlet )를 클릭하고 phase-2 탭을 선택한 다음 Phase(단계) 옵션을 phase-2로 설정합니다.
  26. phase-2 탭의 압력 출구 창에서 열 탭을 선택하고 역류 총 온도를 300으로 설정합니다.
  27. phase-2 탭의 압력 출구 창에서 Multiphase 탭을 선택하고 Backflow Granular Temperature를 0.0001로 설정하고 Volume Fraction Specification Method를 Backflow Volume Fraction으로 설정하고 Backflow Volume Fraction을 0으로 설정합니다.
  28. 2.28 경계 조건(Boundary Conditions)에서 벽(Wall) 을 클릭하고 콜드 월 탭을 선택한 다음 위상(Phase) 옵션을 혼합(mixture)으로 설정합니다.
  29. 콜드 월 탭의 벽 창에서 운동량 탭을 선택하고 벽 모션 옵션을 고정 벽으로 설정하고, 벽 거칠기 모델 옵션을 표준으로 설정하고, 거칠기 높이를 0으로 설정하고, 거칠기 상수를 0.5로 설정합니다.
  30. 냉벽 탭의 벽 창에서 열 탭을 선택하고 열 조건으로 온도를 선택한 다음 온도를 252.65로 설정하고 재질을 강철로 설정합니다.
  31. 솔루션에서 메서드를 클릭하고 솔루션 메서드 창을 엽니다. 솔루션 방법 창에서 압력-속도 결합 체계로 위상 결합 SIMPLE을 선택하고, 그래디언트 공간 이산화로 최소 제곱 셀 기반을 선택하고, 압력 공간 이산화로 2차를 선택하고, 밀도 공간 이산화로 1차 상풍을 선택하고, 운동량 공간 이산화로 1차 상풍을 선택하고, 체 적 분율 공간 이산화로 1차 상풍을 선택하고, 1차 상풍을 난류 운동 에너지 공간 이산화, 난류 소산 속도 공간 이산화로 1차 상풍을 선택하고, 에너지 공간 이산화로 1차 상풍을 선택하고, 1단계 h2o 공간 이산화로 1차 상풍을 선택하고, 과 도 공식화로 1차 암시적을 선택합니다.
  32. 솔루션에서 컨트롤을 클릭하고 솔루션 컨트롤 창을 엽니다. 압력 과소 완화 계수를 0.4로 설정하고, 밀도 과소 이완 계수를 1로 설정하고, 몸체 힘 과소 이완 계수를 1로 설정하고, 운동량 과소 이완 계수를 0.4로 설정하고, 체적 분율 과소 이완 계수를 0.4로 설정하고, 입상 온도 과소 이완 계수를 0.3으로 설정하고, 난류 운동 에너지 과소 이완 계수를 0.3으로 설정하고, 난류 소산 속도 과소 이완 계수를 0.3으로 설정하고, 난류 점도 과소 이완 계수를 0.3으로 설정합니다. 에너지 과소 완화 계수를 0.4로 설정하고 phase-1 h2o 과소 이완 계수를 0.4로 설정합니다.
  33. 솔루션에서 초기화를 클릭하고 솔루션 초기화 창을 엽니다. 초기화 방법(Initialization Method)으로 표준 초기화(Standard Initialization )를 선택하고 참조 프레임(Reference Frame)으로 셀 영역에 상대(Relative to Cell Zone) 을 선택합니다.
  34. 솔루션 초기화 창에서 게이지 압력을 0으로 설정하고, 난류 운동 에너지를 0.00135로 설정하고, 난류 소산률을 0.001143987로 설정하고, 위상-1 X 속도로 설정하고, 위상-1 Y 속도를 0으로, 위상-1 h2o를 0.008202로 설정하고, 위상-2 X 속도를 0으로 설정하고, 위상-2 Y 속도를 0으로 설정하고, 위상-2 체적 분율을 0으로 설정합니다. phase-2 세분화된 온도를 0.0001로 설정하고 phase-2 온도를 273으로 설정합니다. 그런 다음 초기화를 클릭합니다.

3. 후처리 및 데이터 내보내기 구성

  1. 결과(Results) 아래에서 등고선(Contours) 을 클릭하여 등고선(Contours) 창을 엽니다. Contours 창에서 Filled, Node Values, Boundary Values, Global Range 및 Auto Range 옵션을 활성화합니다. 유형(Type)의 윤곽선(Contours)으로 위상(Phases)을 선택하고 체적 분율(Volume fraction)을 선택합니다. 그런 다음 단계 2를 단계로 선택하고 저장/표시를 클릭합니다.
  2. 계산 활동에서 솔루션 애니메이션 을 클릭하여 애니메이션 정의 창을 엽니다.
  3. 애니메이션 정의 창에서 매 후 기록을 1로 설정하고 시간 단계를 선택합니다. 스토리지 유형으로 HSF 파일을 선택합니다. 애니메이션 오브젝트 옵션에서 contour-1 을 선택한 다음 확인을 클릭합니다.
  4. 결과(Results) 아래에서 서피스(Surfaces) 옵션을 선택한 다음 새 선/경사 표면(New Line/Rake Surface ) 옵션을 클릭하여 선/경사 표면(Line/Rake Surface) 창을 엽니다.
  5. 선/경사 표면 창에서 선을 활성화하고 x0 [m]을 0.21로 설정하고, x1 [m]을 0.21로 설정하고, y0 [m]을 0으로 설정하고, y1 [m]을 0.015로 설정한 다음 만들기를 클릭합니다.
  6. 파일 탭에서 내보내기 아래의 계산 중 옵션을 선택합니다. 그런 다음 솔루션 데이터를 클릭하여 자동 내보내기 창을 엽니다.
  7. 자동 내보내기 창에서 파일 유형으로 ASCII를 선택합니다. 셀 중심을 위치로 선택하고 공백을 구분 기호로 선택합니다. 데이터 내보내기 간격을 1로 설정한 다음 시간 단계를 선택합니다. 서피스(Surfaces) 옵션에서 선-1(line-1)을 선택합니다. 수량 옵션에서 밀도(phase-2) 및 부피 분율(phase-2)을 선택합니다. 그런 다음 찾아보기를 클릭하고 파일 선택 창을 엽니다. 파일 선택 창에서 확인을 클릭합니다. 자동 내보내기 창에서 확인을 클릭합니다.
  8. 계산 활동에서 자동 저장(모든 흐름 시간) 을 클릭하여 자동 저장 창을 엽니다. 그런 다음 데이터 파일 저장 간격을 100으로 설정하고, 흐름 시간을 선택하고, 연관된 케이스 파일 유형 저장으로 수정된 경우에만 을 선택한 다음 확인을 클릭합니다.
  9. 솔루션에서 계산 실행 을 클릭하여 계산 실행 창을 엽니다. 그런 다음 시간 진행 유형으로 고정을 선택하고 시간 진행 방법으로 사용자 지정 을 선택합니다.
  10. 계산 실행 창에서 시간 단계 수를 7200으로 설정하고, 시간 단계 크기를 1로 설정하고, 최대 반복/시간 단계를 20으로 설정하고, 보고 간격을 1로 설정하고, 프로필 업데이트 간격을 2로 설정합니다. 그런 다음 계산을 클릭합니다.

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결과

제안된 수정된 수치 모델은 서리 형성의 주요 특징을 효과적으로 포착합니다. 이는 서리 성장의 기본 메커니즘을 기반으로 하며 Lee 상 변화 모델과 결합된 오일러 다상 흐름 접근 방식을 사용합니다. 이 접근 방식을 통해 모델은 최대 서리 부피 분율을 업데이트하여 프로스팅 공정 전반에 걸쳐 밀도 변화를 설명할 수 있습니다. 시뮬레이션은 서리 두께, 밀도 및 분포에 대한 예측을 다양한 연구의 실험 데이터와 비교하여 모델이 엄격하게 검증되었음을 보여줍니다. 또한, 모델에 의해 예측된 서리 형태는 문헌에 보고된 실험적 관찰과 밀접하게 일치합니다.

그림 1은 시뮬레이션된 물리적 모델의 개략도를 제공합니다. 계산 영역에는 전면에 완전히 발달된 입구 영역이 포함되며 상부 벽은 단열로 설정됩니다. 속도 입구는 왼쪽 경계에 정의되고 오른쪽 경계는 압력 출구 역할을 합니다. 이 설정은 대류 흐름 하에서 서리 형성에 대한 현실적인 경계 조건을 보장...

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토론

본 연구는 시간과 작동 조건에 따라 부피 분율의 상한을 동적으로 조정하여 서리 밀도의 변화를 재현하여 저온, 수평 냉가운 표면에서 서리 형성을 시뮬레이션할 수 있는 수치 모델을 개발합니다. 여기에 제시된 검증은 기존의 저온 표면 온도로 제한되지만 모델은 시뮬레이션된 서리 두께와 실험 서리 두께 사이의 최대 편차가 -20%(MARD = 8.97%)를 초과하지 않고 서리 밀도의 최대 편차가 29.72% 이내임을 보장합니다(MARD = 16.06%). 더욱이 시뮬레이션된 서리 분포는 실험적 관찰과 밀접하게 일치합니다. 이러한 결과는 고정밀 수치 서리 모델 구축에 큰 의미가 있습니다.

문헌 11,12,13,14,15,16

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공개 사항

저자는 이 논문에 보고된 작업에 영향을 미칠 수 있는 알려진 경쟁 재정적 이해관계나 개인적 관계가 없음을 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 (XLYC2203184), (U23A20657) 및 (LJ222410153082)에 의해 뒷받침됩니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
유창한앤시스
아이셈다쏘 시스템
스페이스 클레임앤시스

참고문헌

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