Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

CFD Simulatie van vorst op horizontale koude oppervlakken

583 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/68133

⸱

12 september 2025

 ,  ,  ,  ,  , 
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

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een numeriek model voor het simuleren van vorstvorming op horizontale koude oppervlakken met behulp van een Euleriaans meerfasenmodel met de Lee-faseveranderingsbenadering. Het model werkt de vorstvolumefractie dynamisch bij om dichtheidsvariatie vast te leggen en wordt gevalideerd aan de hand van experimentele gegevens over vorstdikte, dichtheid en verdeling.

Samenvatting

Vorstvorming is een veel voorkomend verschijnsel dat op veel verschillende gebieden wordt waargenomen, waaronder koeling, bouw en aardgasverwerking. Vanwege de complexe aard blijft het ontwikkelen van een nauwkeurig en betrouwbaar numeriek model echter een grote uitdaging. Ondanks eerdere inspanningen om dit probleem aan te pakken, hebben de huidige modellen nog steeds bepaalde beperkingen. Dit artikel introduceert een aangepast numeriek model voor vorstvorming, ontwikkeld op basis van de fundamentele mechanismen die ten grondslag liggen aan vorstvorming. Het model maakt gebruik van een Euleriaanse meerfasenstromingsbenadering in combinatie met het Lee-faseveranderingsmodel. Bovendien wordt de aanpak voor het bepalen van de maximale vorstvolumefractie bijgewerkt, waardoor het model rekening kan houden met dichtheidsvariaties tijdens het glazuurproces. Het model wordt grondig gevalideerd door het te vergelijken met experimentele gegevens over dikte, dichtheid en verdeling uit verschillende onderzoeken. De resultaten geven aan dat de gemiddelde absolute relatieve afwijking (MARD) voor vorstdikte 8,97% is, terwijl de MARD voor dichtheid 16,06% is. Bovendien komt de door het model voorspelde vorstmorfologie nauw overeen met de experimentele waarnemingen die in de referentie worden vermeld.

Inleiding

Vorstvorming is een veel voorkomend verschijnsel dat op veel verschillende gebieden wordt waargenomen. De ophoping van rijp op de oppervlakken van de warmtewisselaar schaadt de efficiëntie van de warmteoverdracht aanzienlijk1, belemmert de vloeistofstroom en verstoort de algehele prestaties van warmtewisselaars2, waardoor uiteindelijk hun normale werking wordt belemmerd3. Daarom is het begrijpen van de mechanismen en het gedrag van vorstvorming van cruciaal belang om dit probleem in koelsystemen aan te pakken4. In de afgelopen decennia is er veel onderzoek gedaan naar de oorzaken en kenmerken van vorstvorming in deze systemen.

Experimentele studies hebben aangetoond dat de vorming van vorst wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder luchttemperatuur, vochtigheid en de temperatuur van het koude oppervlak 5,6,7,8,9,10. Talrijke experimentele bevindingen hebben aangetoond dat lagere temperaturen in de binnenkomende lucht doorgaans resulteren in dikkere vorstlagen6, terwijl een hogere luchtvochtigheid bijdraagt aan de vorming van dichtere vorstlagen7. Song et al. bestudeerde vorstvorming op horizontale oppervlakken en ontdekte dat cyclische temperatuurvariaties van het koude oppervlak smelten op het grensvlak van de vorstlaag kunnen veroorzaken, wat een aanzienlijke invloed heeft op de vorstvormingssnelheid, de dikte van de vorstlaag en de dynamische vorstdichtheid8. Ander onderzoek heeft zowel de morfologie als de verdeling van vorst onderzocht. Jeong et al. merkten in hun experimenten op dat vorst zich aanvankelijk vormt in de buurt van de inlaat, wat leidt tot het optreden van een fenomeen dat bekend staat als frost hill9. Noorshams et al. onderzochten vorstvorming op een horizontaal cirkelvormig buisoppervlak en ontdekten dat de rijplagen aan de voor- en achterkant van de cilinder dikker waren dan die op de bovenoppervlakken10. Daarnaast hebben verschillende studies 11,12,13,14,15,16 modellen ontwikkeld om de eendimensionale dikte van de vorstlaag te voorspellen, waarbij gebruik wordt gemaakt van experimentele vorstvormingspatronen samen met zowel theoretische als empirische benaderingen. Jones en Parker ontwikkelden een voorspellend model voor vorstdikte op basis van moleculaire diffusietheorie11. De discrepantie tussen hun model en experimentele gegevens bleef gedurende een periode van 3 uur onder de 30%. Met de vooruitgang van de computationele technologie hebben steeds meer onderzoekers zich tot Computational Fluid Dynamics (CFD) gewend voor het simuleren van vorstvorming. In tegenstelling tot traditionele eendimensionale modellen bieden CFD-simulaties aanzienlijke voordelen, met name bij het visualiseren van vorstdikteverdeling en temperatuurprofielen. Cui et al. voerden CFD-simulaties uit van vorstvorming op basis van nucleatietheorie12. Hun voorspellingen van de vorstdikte vertoonden een afwijking van minder dan 13% ten opzichte van de experimentele gegevens van Lenic et al.13. Tegelijkertijd hebben CFD-studies naar condensatie in gestructureerde buizen aangetoond dat geometrische kenmerken zoals kuiltjes14 of spiraalvormige toonhoogtes15 de lokale warmte- en massaoverdracht verbeteren. Onlangs hebben You et al.16 een dynamisch mesh-gebaseerd CFD-model ontwikkeld dat de vorstlaag karakteriseert als een groeiend poreus medium en dampdiffusie rechtstreeks opneemt, waardoor een relatieve afwijking van minder dan 5% wordt bereikt met behoud van lage rekenkosten. Deze bevindingen onderstrepen het potentieel van CFD bij het oplossen van complexe faseveranderingsverschijnselen en bieden waardevolle inzichten voor het modelleren van vorstvorming.

Concluderend kan worden gesteld dat een aanzienlijk aantal studies 5,6,7,8,9,10,11,12,13 vorstvorming op koude oppervlakken hebben onderzocht, wat heeft bijgedragen aan een evoluerend begrip van vorstvormingspatronen onder verschillende parameters. Hoewel er meerdere numerieke modellen zijn ontwikkeld, die verschillende dimensies en mechanismen bevatten, ontbreekt het vaak aan uitgebreide validatie. De meeste studies 6,7,8,9,10,11,12,13 valideren modellen voornamelijk op basis van vorstdikte, waardoor hun bredere toepasbaarheid wordt beperkt16. Om deze beperkingen te overwinnen, introduceert dit artikel een numeriek model dat het Lee-faseveranderingsmodel en het Euleriaanse meerfasenstromingsmodel integreert, met de nadruk op de kernmechanismen die ten grondslag liggen aan vorstvorming. Bovendien wordt een nieuwe methode geïntroduceerd om de bovengrens van de vorstvolumefractie te berekenen, rekening houdend met tijdsafhankelijke veranderingen in de vorstdichtheid, waardoor de tekortkomingen van eerdere modellen worden aangepakt. De nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het voorgestelde model worden beoordeeld vanuit verschillende invalshoeken, waaronder vorstdikte, dichtheidsfluctuaties en vorstvormingspatronen onder verschillende experimentele omstandigheden. Deze uitgebreide validatie biedt een robuust theoretisch kader voor het nauwkeuriger voorspellen van vorstgedrag in real-world toepassingen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Fysiek model en mesh

  1. Open SpaceClaim, selecteer het tabblad Schets en kies de optie Rechthoek onder de functie Maken.
  2. Maak een geometrisch 2D-model op het XOY-vlak met een lengte van 500 mm langs de x-as en een breedte van 15 mm langs de y-as.
  3. Open ICEM, ga naar het tabblad Bestand, selecteer het tabblad Geometrie , kies vervolgens de Geometrie openen en importeer het 2D-geometriemodel.
  4. Selecteer de grens van het 2D-model, open de functie Artikel maken onder het tabblad Onderdelen en wijs namen toe aan de verschillende grenzen.
  5. Selecteer het tabblad Blokkeren en klik vervolgens op Blok maken. Schakel in het venster Blok maken de optie Onderdeelnaam overnemen in. Ga vervolgens naar het tabblad Blok maken en selecteer Blok initialiseren.
  6. Selecteer op het tabblad Blokken initialiseren de optie 2D-oppervlakteblokkering als het type en vink Initialiseren met Instellingen aan.
  7. Selecteer op het tabblad Kiezen de optie Formulieroppervlak voor de optie Methode. Klik vervolgens onder Oppervlakken op het pictogram Oppervlakte(n) selecteren en kies het 2D-vlak in het grafische venster.
  8. Selecteer op het tabblad Oppervlakteblokkering de optie Grotendeels in kaart gebracht voor de optie Methode, All Quad voor het type Free Face Mesh en ICEM CFD Quad voor de Free Face Mesh-methode.
  9. Selecteer op het tabblad Blokken samenvoegen over curven de optie Alles voor de methode en stel Grootte negeren in op 0,0.
  10. Klik op het tabblad Pre-Mesh Params onder de Meshing Parameters op Edge Params. Klik onder Edge op het pictogram Rand(en) selecteren en kies de Rand in de X-richting in de grafische interface.
  11. Stel onder de meshing-parameters knooppunten in op 500, Afstand 1 tot 1e+10, Verhouding 1 tot 2, Afstand 2 tot 1e+10, Verhouding 2 tot 2 en Max Space tot 1e+10. Controleer vervolgens de optie Parameters kopiëren .
  12. Stel onder de optie Parameters van netten de wet van het net in op Bigeometrisch en klik op Toepassen. Klik op het tabblad Pre-Mesh Params onder de optie Meshing Parameters op Edge Params.
  13. Klik voor de optie Rand onder Parameters voor het in elkaar grijpen op het pictogram Rand(en) selecteren en kies de rand in de y-richting in de grafische interface.
  14. Stel onder de Maasparameters de knooppunten in op 150, Afstand 1 tot 1e+10, Verhouding 1 tot 2, Afstand 2 tot 1e+10, Verhouding 2 tot 2 en Maximale ruimte tot 1e+10. Controleer vervolgens de optie Parameters kopiëren .
  15. Stel onder de optie Parameters voor netten de wet van het net in op Bigeometrisch en klik op Toepassen. Activeer onder de optie Blokkeren de functie Pre-Mesh en klik op Ja wanneer daarom wordt gevraagd.
  16. Klik met de rechtermuisknop op de Pre-Mesh en selecteer vervolgens Converteren naar ongestructureerd mesh in het contextmenu.
  17. Ga naar het tabblad Uitvoermesh en klik op Oplosser instellen. Selecteer in de instellingen van de Oplosser de optie ANSYS Fluent als de oplosser en klik op Toepassen.
  18. Klik op het tabblad Uitvoer op Invoer schrijven. Klik in Nieuw venster 1 op Opslaan; klik in nieuw venster 2 op Ja en vervolgens op Opslaan; klik in nieuw venster 3 op Openen; en klik in het nieuwe venster 4 op Gereed.

2. De verrichting van de de simulatiesoftware van de vorstvorming

  1. Open Ansys vloeiend. Ga naar het tabblad Bestand en selecteer vervolgens de optie Mesh onder de Lezen. Ga naar de schaal Mesh en stel mm in onder Mesh Was Created In. De hier gepresenteerde procedure is gebaseerd op de experimentele omstandigheden die zijn gedefinieerd in geval 1 van tabel 1.
  2. Kies in de instellingen van de Oplosser de optie Type op basis van druk , Formulering met absolute snelheid en Tijdelijke tijd.
  3. Stel de zwaartekrachtversnelling in de Y-richting in op -9,81. Klik onder Modellen op Energie en schakel de Energievergelijking in.
  4. Schakel onder Modellen Viskeuze in en selecteer k-epsilon (2 eqn). Selecteer in het gedeelte k-epsilon-model de optie Standaard.
  5. Kies voor behandeling in de buurt van de muur de optie Standaard wandfuncties. Kies onder het multifasenmodel voor turbulentie de optie Mengsel.
  6. Stel onder de optie Modelconstanten Cmu, C1-Epsilon, C2-Epsilon, TKE Prandtl-nummer, TDR Prandtl-nummer, Dispersie Prandtl-nummer, Energy Prandtl-nummer, Wall Prandtl-nummer en turbulent Schmidt-nummer in als respectievelijk 0.09, 1.44, 1.92, 1, 1.3, 0.75, 0.85, 0.85 en 0.7.
  7. Stel onder Door de gebruiker gedefinieerde functies het mengsel van turbulente viscositeit, fase-1, fase-2 in op geen. Klik onder Modellen op Soorten en schakel Soortentransport in.
  8. Schakel in het venster Species Transport Model Diffusion Energy Source in en selecteer fase-1.
  9. Schakel onder Modellen Multiphase in en kies het Euleriaanse model. Selecteer in het venster Multifasenmodel de optie Volumebreukparameters Impliciete formulering en stel het aantal Euleriaanse fasen in op 2.
  10. Selecteer in het venster Multifasemodel het tabblad Fasen , selecteer fase-1 - Primaire fase, stel Naam in als fase-1 en stel Fasemateriaal in op mengselsjabloon.
  11. Selecteer in het venster Multifasemodel het tabblad Fasen , selecteer fase-2 - Secundaire fase, stel Naam in als fase-2, stel Fasemateriaal in op ijs en schakel Granulair in.
  12. Selecteer in het venster Fase-instellingen van het tabblad Fasen de optie Fase-eigenschap als gedetailleerd temperatuurmodel en stel Diameter in op 0,0001.
  13. Stel in het venster Granulaire eigenschappen van het tabblad Fasen de Granulaire Viscositeit in op 1e-05, stel de Granulaire Bulkviscositeit in op 30, stel de Druk op Vaste stoffen in op lun-et-al, stel de Granulaire Temperatuur in op algebraïsch, stel de Wrijvingsviscositeit in op geen, stel de Pakkingslimiet in op door de gebruiker gedefinieerd, stel de Radiale Distributie in op lun-et-al, stel de Elasticiteitsmodulus in op afgeleid.
  14. Selecteer op het tabblad Faseninteractie van het venster Meerfasenmodel de tag Krachten . Selecteer vervolgens fase-1, fase-2, stel de coëfficiënt in op wen-yu.
  15. Selecteer op het tabblad Faseninteractie van het venster Meerfasenmodel de tag Krachten . Selecteer vervolgens fase-2, fase-2, stel de restitutiecoëfficiënt in op 0,9.
  16. Selecteer op het tabblad Faseninteractie van het venster Meerfasenmodel het tabblad Grensvlak . Kies dan voor de ia-symmetrische optie.
  17. Klik onder de Randvoorwaarden op Inlaat en selecteer het tabblad fase-1, stel de optie Fase in op fase-1.
  18. Selecteer in het venster Snelheidsinlaat van het tabblad Fase-1 het tabblad Momentum , stel de Snelheidsspecificatiemethode in op Magnitude, Normaal op Grens, stel het Referentiekader in op Absoluut en stel de Snelheidsmagnitude in op 0,6.
  19. Selecteer in het Velocity Inlet-venster van fase-1 de optie Thermische tag, stel de temperatuur in op 292,8. Selecteer in het venster Velocity Inlet van fase-1-tag de optie Species-tag en stel h2o in op 0,008202.
  20. Klik onder de Randvoorwaarden op Inlaat en selecteer fase-2-tag , stel de fase-optie in als fase-2.
  21. Selecteer in het Velocity Inlet-venster van de fase-2-tag de optie Momentum-tag , stel de Velocity Specification Method in als 'Magnitude, Normal to Boundary', stel het referentieframe in als Absoluut, stel de Velocity Magnitude in als 0, stel de korrelige temperatuur in op 0,0001.
  22. Selecteer in het Velocity Inlet-venster van de fase-2-tag het tabblad Thermisch en stel de temperatuur in op 273. Selecteer in het Velocity Inlet-venster van de fase-2-tag het tabblad Multiphase , stel de volumefractie in op 0.
  23. Klik onder de Randvoorwaarden op Outlet en selecteer fase-1-tag , stel de faseoptie in op fase-1.
  24. Selecteer in het venster Drukuitlaat van het tabblad Fase-1 de optie Thermisch tabblad, stel de totale terugstroomtemperatuur in op 300.
  25. Selecteer in het venster Drukuitlaat van het tabblad fase-1 het tabblad Soorten, stel h2o in op 0. Klik onder de Randvoorwaarden op Outlet en selecteer het tabblad fase-2, stel de optie Fase in op fase-2.
  26. Selecteer in het venster Drukuitlaat van het tabblad fase-2 het tabblad Thermisch en stel de totale terugstroomtemperatuur in op 300.
  27. Selecteer in het venster Drukuitlaat van het tabblad fase-2 het tabblad Meerfase , stel de terugstroomkorreltemperatuur in op 0.0001, stel de specificatiemethode voor volumefractie in op Terugstroomvolumefractie en stel de terugstroomvolumefractie in op 0.
  28. 2.28 Klik onder de Randvoorwaarden op Muur en selecteer het tabblad Koude muur , stel de optie Fase in op mengen.
  29. Selecteer in het muurvenster van het tabblad Koude muur het tabblad Momentum , stel de optie Wandbeweging in op Stationaire muur, stel de optie Wandruwheidsmodellen in op Standaard, stel de Ruwheidshoogte in op 0 en stel de Ruwheidsconstante in op 0.5.
  30. Selecteer in het muurvenster van het tabblad Koude muur het tabblad Thermisch , selecteer Temperatuur als thermische omstandigheden, stel de temperatuur in op 252,65 en stel Materiaal in op staal.
  31. Klik onder de Oplossing op Methoden en open het venster Oplossingsmethoden. Selecteer in het venster Oplossingsmethoden de optie Fasegekoppeld EENVOUDIG als Druk-Snelheidskoppelingsschema, selecteer Kleinste Kwadraten Cel Gebaseerd als Gradiënt Ruimtelijke Discretisatie, selecteer Tweede Orde als Druk Ruimtelijke Discretisatie, selecteer Eerste Orde Bovenwinds als Dichtheid Ruimtelijke Discretisatie, selecteer Eerste Orde Bovenwinds als Momentum Ruimtelijke Discretisatie, selecteer Eerste Orde Bovenwinds als Volume Fractie Ruimtelijke Discretisatie, selecteer Eerste Orde Bovenwinds als Turbulente kinetische energie Ruimtelijke discretisatie, selecteer First Order Upwind als Turbulente Dissipation Rate Spatial Discretization, selecteer First Order Upwind als Energy Spatial Discretization, selecteer First Order Upwind als fase-1 h2o Spatial Discretization, selecteer First Order Implicit als Transient Formulation.
  32. Klik onder de Oplossing op Besturingselementen en open het venster Oplossingsbesturingselementen. Stel de onderrelaxatiefactor van de druk in op 0,4, stel de onderrelaxatiefactor van de dichtheid in op 1, stel de onderrelaxatiefactor van de lichaamskrachten in op 1, stel de onderrelaxatiefactor van het momentum in op 0,4, stel de onderrelaxatiefactor van de volumefractie in op 0,4, stel de onderrelaxatiefactor van de granulaire temperatuur in op 0,3, stel de onderrelaxatiefactor van turbulente kinetische energie in op 0,3, stel de onderrelaxatiefactor van de turbulente dissipatiesnelheid in op 0,3, stel de onderrelaxatiefactor van de turbulente viscositeit in op 0,3, stel de Energy Under-Relaxation Factor in op 0,4, stel fase-1 h2o Under-Relaxation Factor in op 0,4.
  33. Klik onder Oplossing op Initialisatie en open het venster Oplossing Initialisatie. Selecteer Standaard initialisatie als initialisatiemethode en selecteer Ten opzichte van celzone als referentiekader.
  34. Stel in het venster Oplossing Initialisatie de Peildruk in op 0, stel Turbulente Kinetische Energie in op 0,00135, stel de Turbulente Dissipatiesnelheid in op 0,001143987, stel fase-1 X Snelheid in op 0, stel fase-1 Y Snelheid in op 0, stel fase-1 h2o in op 0,008202, stel fase-2 X Snelheid in op 0, stel fase-2 Y Snelheid in op 0, stel fase-2 Volumefractie in op 0, stel fase-2 Granulaire Temperatuur in op 0,0001, stel fase-2 Temperatuur in op 273. Klik vervolgens op Initialiseren.

3. Configuratie van nabewerking en gegevensexport

  1. Klik onder de Resultaten op Contouren om het venster Contouren te openen. Schakel in het venster Contouren de opties Gevuld, Knooppuntwaarden, Grenswaarden, Globaal bereik en Automatisch bereik in. Selecteer Fasen als de contouren van het type en selecteer Volumefractie. Kies vervolgens Fase 2 als Fase en klik op Opslaan/Weergeven.
  2. Klik onder de Berekeningsactiviteiten op Oplossingsanimaties om het venster Definitie van animaties te openen.
  3. Stel in het venster Definitie van animaties Opnemen na elke in op 1 en kies tijdstap. Selecteer HSF-bestand als opslagtype. Selecteer contour-1 onder de opties voor animatieobject en klik vervolgens op OK.
  4. Kies onder de Resultaten de optie Oppervlakken en klik vervolgens op de optie Nieuw lijn-/harkoppervlak om het venster Lijn-/harkoppervlak te openen.
  5. Schakel in het venster Lijn/harkoppervlak Lijn in, stel x0 [m] in op 0,21, stel x1 [m] in op 0,21, stel y0 [m] in op 0, stel y1 [m] in op 0,015 en klik vervolgens op Maken.
  6. Kies op het tabblad Bestand de optie Tijdens berekening onder Exporteren. Klik vervolgens op Oplossingsgegevens om het venster Automatisch exporteren te openen.
  7. Kies in het venster Automatische export ASCII als bestandstype. Selecteer Celcentrum als locatie, selecteer Ruimte als scheidingsteken. Stel Gegevens elke exporteren in op 1 en kies vervolgens Tijdstap. Kies onder de optie Oppervlakken de optie regel-1. Selecteer onder de optie Hoeveelheden de optie Dichtheid (fase-2) en Volumefractie (fase-2). Klik vervolgens op Bladeren en open het venster Bestand selecteren. Klik in het venster Bestand selecteren op OK. Klik in het venster Automatisch exporteren op OK.
  8. Klik onder de Berekeningsactiviteiten op Automatisch opslaan (elke stroomtijd) om het venster Automatisch opslaan te openen. Stel vervolgens Bestand met opgeslagen gegevens elke [s] in op 100, selecteer Stroomtijd, selecteer Alleen indien gewijzigd als het type Gekoppelde casusbestanden opslaan en klik op OK.
  9. Klik onder de Oplossing op Berekening uitvoeren om het venster Berekening uitvoeren te openen. Selecteer vervolgens Vast als type tijdsverloop en door de gebruiker opgegeven als methode voor tijdvervordering.
  10. Stel in het venster Berekening uitvoeren het aantal tijdstappen in op 7200, stel de grootte van de tijdstap in op 1, stel het maximale aantal iteraties/tijdstappen in op 20, stel het rapportage-interval in op 1 en stel het interval voor profielupdates in op 2. Klik vervolgens op Berekenen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Het voorgestelde aangepaste numerieke model legt effectief de belangrijkste kenmerken van vorstvorming vast. Het is gebaseerd op de fundamentele mechanismen die ten grondslag liggen aan vorstgroei en maakt gebruik van een Euleriaanse meerfasenstromingsbenadering, gekoppeld aan het Lee-faseveranderingsmodel. Deze benadering stelt het model in staat om de maximale vorstvolumefractie bij te werken, waardoor rekening wordt gehouden met dichtheidsvariaties tijdens het glazuurproces. De simula...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Deze studie ontwikkelt een numeriek model dat in staat is om vorstvorming op een horizontaal koud oppervlak met een lage temperatuur te simuleren door de bovengrens van de volumefractie dynamisch aan te passen in overeenstemming met zowel de tijd als de bedrijfsomstandigheden, waardoor variaties in vorstdichtheid worden gereproduceerd. Hoewel de hier gepresenteerde validatie beperkt is tot conventionele temperaturen van koude oppervlakken, garandeert het model dat de maximale afwijking t...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende financiële belangen of persoonlijke relaties hebben die van invloed zouden kunnen zijn geweest op het werk dat in dit artikel wordt gerapporteerd.

Dankbetuigingen

Dit onderzoek wordt ondersteund door (XLYC2203184), (U23A20657) en (LJ222410153082).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
FluentANSYS
ICEMDassault systeem
SpaceClaimANSYS

Referenties

  1. Saygin, A., Basol, A. M., Arik, M. An experimental study on the frost formation over a flat plate: Effect of frosting on heat transfer. Exp Therm Fluid Sci. 144, 110862(2023).
  2. Fang, X., et al. A new frictional pressure drop correlation based on flow patterns for hydrocarbon refrigerants condensation flow. Int J Refrig. 170, 214-223 (2025).
  3. Rong, X., et al. Experimental study on a multi-evaporator mutual defrosting system for air source heat pumps. Appl Energy. 332, 120528(2023).
  4. Jia, Y., Xu, X., Li, Y., Liang, X., Yao, M. Experimental studies on frost and defrost of fine tube bundles under coolant temperature between −20 and −5 °C. Int J Heat Mass Transf. 116, 617-620 (2018).
  5. Song, M., Dang, C. Review on the measurement and calculation of frost characteristics. Int. J. Heat Mass Transf. 124, 586-614 (2018).
  6. Lee, J., Lee, K. -S. The behavior of frost layer growth under conditions favorable for desublimation. Int J Heat Mass Transf. 120, 259-266 (2018).
  7. Lee, Y. B., Ro, S. T. Frost formation on a vertical plate in simultaneously developing flow. Exp Therm Fluid Sci. 26 (8), 939-945 (2002).
  8. Mengjie, S., Shangwen, L., Hosseini, S. H., Xiaoyan, L., Zhihua, W. An experimental study on the effect of horizontal cold plate surface temperature on frosting characteristics under natural convection. Appl Therm Eng. 211, 118416(2022).
  9. Jeong, H., Byun, S., Kim, D. R., Lee, K. S. Frost growth mechanism and its behavior under ultra-low temperature conditions. Int J Heat Mass Transf. 169, 120941(2021).
  10. Barzanoni, Y., Noorshams, O., Basirat Tabrizi, H., Damangir, E. Experimental investigation of frost formation on a horizontal cold cylinder under cross flow. Int J Refrig. 34 (4), 1174-1180 (2011).
  11. Jones, B. W., Parker, J. D. Frost formation with varying environmental parameters. J Heat Transf. 97 (2), 255-259 (1975).
  12. Cui, J., Li, W. Z., Liu, Y., Jiang, Z. Y. A new time- and space-dependent model for predicting frost formation. Appl Therm Eng. 31 (4), 447-457 (2011).
  13. Lenic, K., Trp, A., Frankovic, B. Transient two-dimensional model of frost formation on a fin-and-tube heat exchanger. Int J Heat Mass Transf. 52 (1-2), 22-32 (2009).
  14. Yu, J., Huo, R., Shen, H., Li, X., Zhu, Z. A simulation study on the condensation flow and thermal control characteristics of mixed refrigerant in a dimpled tube. Appl Therm Eng. 231, 120889(2023).
  15. Yu, J., Jiang, Y., Cai, W., Li, X., Zhu, Z. Condensation flow patterns and heat transfer correction for zeotropic hydrocarbon mixtures in a helically coiled tube. Int J Heat Mass Transf. 143, 118500(2019).
  16. You, Y., Wang, S., Lv, W., Chen, Y., Gross, U. A CFD model of frost formation based on dynamic meshes technique via secondary development of ANSYS Fluent. Int J Heat Fluid Flow. 89, 108807(2021).
  17. Cai, W., Fang, X., Li, S., Qiu, G. A modified CFD model for frosting on a horizontal plate. Int J Heat Mass Transf. 229, 125726(2024).
  18. Boyina, K. S., et al. Condensation frosting on meter-scale superhydrophobic and superhydrophilic heat exchangers. Int J Heat Mass Transf. 145, 118694(2019).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

VorstvormingNumeriek ModelMultifasestroomLee fasenovergangVorstmorfologieVorstdikteVorstdichtheidDichtheidsvariatieExperimentele Validatie
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleid

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.