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概念 液體噴霧蒸發(fā)現(xiàn)象是生活中常見到的一種現(xiàn)象，廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)，對(duì)Fluent進(jìn)行設(shè)置可模擬這類現(xiàn)象。 2. 模型描述 本案例模擬甲醇在鼓風(fēng)霧化器中的霧化，甲醇在被引入鼓風(fēng)霧化器之前被冷卻到-10℃。霧化器中有一股環(huán)形旋轉(zhuǎn)的氣流。同時(shí)為了簡(jiǎn)化模型，本模型使用了旋轉(zhuǎn)周期性網(wǎng)格，只畫了1/12即30°的模型。 3.

通過分析模擬結(jié)果的流線、速度和壓力圖，針對(duì)蒸發(fā)器及蒸發(fā)器前流道與進(jìn)口位置進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，優(yōu)化后流場(chǎng)均勻性及渦流問題得到有效改善，空調(diào)除霜效果得到增強(qiáng)，同時(shí)能耗有所下降。 上述分析表明，運(yùn)用仿真技術(shù)能夠?qū)?em>空調(diào)HVAC結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要的幫助。

由于蒸發(fā)器芯體包含百葉窗翅片結(jié)構(gòu), 在模擬蒸發(fā)器的 壓損和傳熱過程時(shí), 可以將蒸發(fā)器 芯 體 簡(jiǎn) 化 為 多 孔 介質(zhì)[6] 。根據(jù)汽車空調(diào)風(fēng)道中空氣流體的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的 模擬方法和模型, 通過雷諾時(shí)均方程模擬, 選擇 SST k-ω 湍流模型, 其計(jì)算所需的物理模型的選擇如圖 2 所示。

本教程將通過一個(gè)完整的三維穩(wěn)態(tài)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬過程，模擬旋流分離器中粒子的流動(dòng)過程。 1 啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目 （1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動(dòng)Workbench 19.2，進(jìn)入ANSYS Workbench 19.2界面。

通過一個(gè) 簡(jiǎn)單的例子說明了換熱器模型應(yīng)用的基本流程。而實(shí)際情況下，換熱器模型復(fù)雜，FLUENT 自帶的換 熱器模型已經(jīng)滿足不了我們的實(shí)際需求。因此通過閱讀大量文獻(xiàn)，找到相應(yīng)的傳熱關(guān)聯(lián)式，講解了有 相變換熱器計(jì)算的基本流程。最后通過 UDF，模擬了新風(fēng)一體機(jī)的冷凝器。計(jì)算結(jié)果和用 CoilDesigner 模擬的結(jié)果一致性較好。

在制冷空調(diào)領(lǐng)域，微通道換熱器以其高效傳熱與緊湊設(shè)計(jì)，成為提升能效的關(guān)鍵；在通信與電子行業(yè)，它有效解決了高密度設(shè)備散熱難題，助力綠色節(jié)能；交通運(yùn)輸業(yè)中，微通道換熱器助力新能源汽車及傳統(tǒng)車輛空調(diào)系統(tǒng)升級(jí)，同時(shí)拓展至軌道交通與航空領(lǐng)域。化工與能源行業(yè)同樣受益，微通道技術(shù)提高了熱交換效率，促進(jìn)了清潔能源的高效利用。此外，在生物醫(yī)療領(lǐng)域，微通道技術(shù)的精確溫控為藥物傳遞、細(xì)胞培養(yǎng)等提供了新可能。

很多同學(xué)要研究的問題涉及到相變，如蒸發(fā)冷凝問題。對(duì)于冷凝，當(dāng)溫度低于當(dāng)前蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)就會(huì)發(fā)生凝結(jié)。對(duì)于蒸發(fā)，蒸發(fā)可以在任何溫度下進(jìn)行。Fluent自帶有蒸發(fā)冷凝模型，確切點(diǎn)說，Fluent自帶的相變模型更適用于沸騰和冷凝，其飽和溫度是一個(gè)定值，當(dāng)然可以通過UDF使飽和溫度改變來(lái)模擬蒸發(fā)問題。本例用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)簡(jiǎn)要描述Fluent蒸發(fā)冷凝模型的使用方法。

1．蒸發(fā)冷凝模型理論Fluent提供了兩種蒸發(fā)冷凝模型，分別是Lee模型和熱相變模型（Thermal Phase Change Model）并且建議模擬蒸發(fā)冷凝時(shí)，使用熱相變模型（Therefore, it is generally recommended that you use the Eulerian multiphase formulation with the two-resistance

蒸發(fā)冷凝模型

分配器的分流性能直接影響進(jìn)入蒸發(fā)器中每個(gè)流程的制冷劑流量,進(jìn)而影響空調(diào)器能效。若分配器在實(shí)際使用過程中各出口管兩相制冷劑質(zhì)量流量分流不均勻,蒸發(fā)器的部分流路中的制冷劑流量偏小,導(dǎo)致制冷劑過早蒸干并出現(xiàn)嚴(yán)重過熱;而另一些流路中的制冷劑流量偏大,導(dǎo)致制冷劑蒸發(fā)不充分,不能保證出口的過熱度及制冷劑壓降,空調(diào)器性能下降。

空調(diào)制冷系統(tǒng)常用部件：制冷部件--壓縮機(jī)：消耗一定的外界功，將蒸發(fā)器內(nèi)的蒸汽吸入，并壓縮到冷凝壓力后，排入冷凝器中；制冷部件--蒸發(fā)器：制冷劑吸收被冷卻介質(zhì)的熱量后，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)；制冷部件—冷凝器：制冷劑向外界散熱，由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；制冷部件--節(jié)流機(jī)構(gòu)：冷凝后的高壓液體經(jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)后，變?yōu)榈蛪阂后w；

在整個(gè)回路會(huì)涉及到制冷器與空氣的換熱，制冷劑與電池冷卻回路換熱，AVL CRUISE M中換熱器模型方便搭建此換熱模型，并基于VLE calibration自動(dòng)標(biāo)定工具自動(dòng)標(biāo)定蒸發(fā)器或者冷凝器的換熱量。除此之外，還需搭建乘客艙模型，模擬與空調(diào)系統(tǒng)耦合，對(duì)整個(gè)降溫采暖，混風(fēng)控制，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量進(jìn)行模擬。

我們常用的家用小型除濕機(jī)，一般采用的是冷凍除濕原理，其本質(zhì)就是一臺(tái)空調(diào)機(jī)組（我們家用空調(diào)也具有除濕模式），通過蒸發(fā)器盤管冷凝空氣中的小液滴，將空氣中的水析出來(lái)，達(dá)到除濕的目的。做小型家用除濕機(jī)的仿真，本質(zhì)就是做制冷系統(tǒng)的仿真模擬。一般除濕機(jī)具有自己的國(guó)標(biāo)工況（27℃/60%相對(duì)濕度），測(cè)試出來(lái)的除濕量就是銘牌數(shù)據(jù)了。

fluent還提供了離散型模型，用于模擬顆粒的流動(dòng)，主要有DPM模型（稀疏的顆粒流動(dòng)）、DDPM模型（稠密的顆粒流動(dòng)）、PBM模型（使用歐拉方法求解顆粒流動(dòng)） 傳質(zhì)問題，fluent可以使用不同的方法模擬蒸發(fā)、冷凝、凝固、融化，自帶的求解器也能夠解決這樣的問題。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在制冷量為 100 W 的條件下，改變制冷劑的充注量，串聯(lián)蒸發(fā)器系統(tǒng) COP 變化范圍為1. 81～3.22，并聯(lián)蒸發(fā)器系統(tǒng) COP 變化范圍為 1. 51～2. 91; 串聯(lián)蒸發(fā)器系統(tǒng)第一級(jí)制冷量大于第二級(jí); 在并聯(lián)蒸發(fā)器系統(tǒng)中由于制造工藝等誤差，兩個(gè)蒸發(fā)器制冷劑的分配量是不同的。

模擬選取KF-18GW 型房間空調(diào)器，其額定制冷量1800W，制冷劑為R22[6]，蒸發(fā)溫度10℃，冷凝溫度50℃ 時(shí)流量為11.43g/s，根據(jù)節(jié)流特性中流量的計(jì)算，選用三個(gè)噴嘴進(jìn)行節(jié)流能夠匹配流量，將節(jié)流機(jī)構(gòu)初步設(shè)計(jì)為圖1 所示結(jié)構(gòu)，制冷劑經(jīng)過圖1 所示的三個(gè)噴嘴進(jìn)入長(zhǎng)0.1m 的霧化腔霧化后，分為四支路進(jìn)入蒸發(fā)盤管蒸發(fā)換熱。

作品名稱：基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究作者： 張克鵬 | 浙江三尚智迪科技有限公司 技術(shù)中心主任關(guān)鍵詞：電子膨脹閥；空化特性；數(shù)值模擬；實(shí)驗(yàn)研究；Ansys Fluent；流動(dòng)噪聲；閥芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化作者說Ansys Fluent能提供不同類型流動(dòng)的求解器以及一系列物理模型，良好的用戶界面提供可視化工具，方便查看分析結(jié)果及數(shù)據(jù)分析。

汽車空調(diào)系統(tǒng)（圖1）大致分為： 制冷系統(tǒng)：熱交換器（蒸發(fā)器、冷凝器）、壓縮機(jī) 空氣系統(tǒng)：鼓風(fēng)機(jī)單元、HVAC 單元 這些性能都很大程度上依賴于工作流體的行為，因此CFD成為設(shè)計(jì)階段性能預(yù)測(cè)的重要工具。

汽車空調(diào)系統(tǒng)（圖1）大致分為： 制冷系統(tǒng)：熱交換器（蒸發(fā)器、冷凝器）、壓縮機(jī) 空氣系統(tǒng)：鼓風(fēng)機(jī)單元、HVAC 單元 這些性能都很大程度上依賴于工作流體的行為，因此CFD成為設(shè)計(jì)階段性能預(yù)測(cè)的重要工具。