Fluent湿空气新领域：组分输运模型的深度模拟

FLUENT

可以使用组分输运模型来模拟湿空气，但这只是组分输运模型的一个简单应用，实际上对组分输运模型应用比较多的是燃烧和化学反应问题。本文主要通过组分输运模型模拟湿空气问题来讲解该模型的基本使用方法。

1 概念介绍

什么叫做组分输运？我们通过和多相流概念对比来进行理解，我们知道多相流是指相态不同（气、液、固）的流体或相同相态但运动状态不同的流体共同流动，对于这样的问题我们使用多相流模型可以很清晰的查看流体的相界面分布情况。但是如果多种流体相态和运动状态都相同，呈现出一种混合状态比如空气，不存在相界面，我们应该如何模拟呢？

使用组分输运模型，所以组分输运模型实际上是模拟混合物各组分之间或与其他相之间的相互作用。

对于空气，其由氧气、氮气、水蒸气等气体组成，如果我们只想了解其中水蒸气各物理场分布情况，就可以使用组分输运模型。本例用一个简单的例子来简要描述

Fluent组分输运模型模拟湿空气问题

2 模型描述

本例的模型较为简单，如图所示。计算域高0.225m，宽1.8m。左端有一0.005m湿空气进口，空气温度为330K，相对湿度为50%，速度为0.5m/s，计算域右端为压力出口边界，上方为Wall边界，温度为300K，下方为axis边界。湿空气从左端进口流入计算域内，经过冷壁面，空气相对湿度会升高。

3 导入网格

打开fluent，导入完成后控制面板会出现warning信息：WARNING: The mesh contains high aspect ratio quadrilateral, hexahedral, or polyhedral cells。提示网格纵横比过大，并给出了解决办法，对于本例，纵横比过大不会影响计算结果，因此不必进行操作。

注：一般情形下，网格纵横比越接近1 越好，主体内网格纵横比不超过 5 ，边界层内纵横比不超过 100 ，网格纵横比会影响计算收敛性，是判断网格质量的一个标准。

4 Scale网格尺寸

Scale检查网格尺寸。如图所示。