Numerična simulacija uparjanja kapljevitega filma

Povzetek

V večini tehniških in naravnih sistemov je prisoten vlažen zrak. Vlažen zrak lahko pri določenem tlaku in temperaturi sprejme določeno količino vlage, pri čemer pride do točke nasičenja. Kondenzacija na stenah trdnih površin velikokrat ovira normalno delovanje v tehničnih napravah in je nezaželena. Nasproten pojav kondenzacije je uparjanje. Predstavljen je splošen matematičnofizikalni model uparjanja kapljevitega filma in njegova implementacija v obstoječi programski paket za računalniško dinamiko tekočin. Implementacija numeričnega modela uparjanja je bila preverjena na primeru simulacije pravokotnega 3D kanala in primerjana z izvedenim eksperimentom uparjanja kapljevitega filma. Zrak, ki teče nad vodno površino uparja vodo, pri čemer se vodna površina ohlaja, dokler se ne vzpostavi ravnotežje med prevodom toplote iz zraka in latentne toplote, ki se porabi za uparjanje. Spremljali smo kombiniran prenos toplote in snovi. Ugotovljeno je bilo, da je vpliv naravne konvekcije v primerjavi s konvektivnim tokom zanemarljiv in da je bila implementacija modela uparjanja uspešna.