除雾

除雾模型以对额外标量传输方程进行求解为基础,该传输方程表示水蒸气的质量分数。对于雾层的冷凝/蒸发以及转换所需的潜热,该模型将考虑标量的源/汇项。

当雾层的水蒸气含量与该表面旁边网格单元的水蒸气含量不同时,该模型将根据条件计算蒸发或冷凝的速率。假设:

  • 空气中的蒸气含量不影响蒸气空气混合物的热属性。
  • 相对网格单元中的总质量,将忽略水蒸气质量。

每单位表面的质量传输速率 [kg/s-m2] 为:

1. EQUATION_DISPLAY
m˙=ρgβgCG  lnCG(1-Cs)CS(1-Cg)
(207)

其中, ρ g 为密度 [kg/m3]

2. EQUATION_DISPLAY
β g = C emp D V / L R e 0.8 S c 0.43 [ m/s ]
(208)

其中, C emp 是用于校准风挡应用的经验常数 (0.05-0.9), L 是特征长度(雾层边界旁边的网格单元体积立方根)[m], D V 是蒸气在空气中的扩散 [m2/s] R e 是雷诺数(基于气态和特征长度 L ), S c 是施密特数,且:

3. EQUATION_DISPLAY
C G = 0.622 + 0.378 C g
(209)
4. EQUATION_DISPLAY
C S = 0.622 + 0.378 C s
(210)

其中, C g 是空气中蒸气的实际浓度, C s 是空气中蒸气的饱和浓度。

对于给定的温度,饱和压力通过以下表达式计算得出:

5. EQUATION_DISPLAY
ps(T)=611.85e17.502(T273.15)T32.25
(211)

单一时间步内蒸发/冷凝的蒸气量为:

6. EQUATION_DISPLAY
dm˙=m˙dt
(212)

液膜厚度将更新为:

7. EQUATION_DISPLAY
s = s t - 1 + d m / ρ l
(213)