[案例分析]STARCCM+入门系列之——汽车除霜分析

1、问题描述

空气和较冷的车窗表面相接触时就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这种现象称为结霜。汽车挡风玻璃上的霜会严重影响驾驶员的视野，对行车安全产生危害，本案例展示STAR-CCM+除霜分析，模型如下：

2、STAR-CCM+设置

（1）选择物理模型；本案例有空气域（乘员舱）和固体域（挡风玻璃），因此需要分别设置空气域的物理模型和固体域的物理模型，与除雾计算不同的是，除霜计算的thin film设置在固体域，从而在挡风玻璃外面设置冰层厚度。物理模型的选择如下：

（2）设置交界面；在STAR-CCM+ 中，选择流体域和固体域的同一个面，右键创建interface；

（3）初始化参数；在Continua>glass>Initialconditions节点设置玻璃初始化温度263°，在Region>glass>out节点，设置冰层的厚度0.5mm，冰层温度为270K；

（4）设置边界条件和数值；选择Regions > Fluid >Boundaries > Inlet，设置速度为10m/s，进口温度为313K；出口设置为out；

（5）设置固体边界的对流换热系数；固体域外表面的热属性修改成对流，并把对流换热系数设置为10.0 W/m^2-K，外表面温度设置为270°。

（6）由于本案例是瞬态模拟，因此需要设置时间步、各时间步内允许的最大内部迭代次数以及获得求解所用的总体物理时间。选择Solvers> Implicit Unsteady节点，然后将时间步设为1s。将最大物理时间设置为900s；

（7）运行模拟；计算结果如下：

                                                     冰层厚度变化

• 本文转自有限猿仿真博客，感谢原作者。如有侵权请立即联系删除。