Open FOAMの機能について
mh8507...@gmail.com
現在、シミュレーションソフトを用いて『吸収ヒートポンプの吸収器における不凝縮ガスの挙動』についてシミュレーションにより知見を得たいと考えています。
吸収ヒートポンプの吸収器には伝熱管が千鳥配列で並んでおり、上から臭化リチウム水溶液が流れてきます。この臭化リチウム水溶液が水蒸気を吸収し伝熱管と熱のやりとりを行いながら下へ落ちて行きます。吸収器内には意図せず、臭化リチウム水溶液に吸収されない不凝縮ガス（水素など）が存在し、臭化リチウム水溶液による吸収現象を阻害します。
ここで２つ質問がございます。
1. OpenFOAMには燃焼反応を設定するように吸収現象現象を設定するような項目はあるのか
2. そのような項目がない場合、上記の現象を簡略化するため『2種類の気体が存在し、片方のみを透過させるような壁または膜、境界条件』の設定は可能なのか
の2点でございます。稚拙な文章により大変恐縮ですが、ご返答頂けると幸いです。
Okada Masayuki
mh8507さま
冷凍機メーカーに勤務しておりますOkadaと申します。
グループにて質問を発見しましたので、大変遅ればせながら、回答を致します。
1．吸収現象をOpenFoamで取り扱う場合、
・蒸気の流動
・流下する液膜の界面における吸収
・吸収された蒸気(水)の液膜中の拡散
・吸収熱の熱伝導
という、移動現象を連成することになり、ハードルが非常に高くなります。
CFD(OpenFoamを使用する範疇)は「蒸気の流動」の部分留めて、他の3つの部分は
CFDへ境界条件を供するためと割り切って、外部プログラムに計算させるなどの方法が
現実的かとと思います。(例えば冷論,2000,vol17,No.3,PP213～221 神戸大学鈴木教授の研究、液膜モデル提唱)
２．不凝縮ガスをPassiveScalorとして計算したことがありますが
通常の流出境界条件では、水蒸気のみ選択的に伝熱管から流出させることはできません。
この境界において不凝縮ガス成分をZeroGradientとしたところでシャットアウトできるのは、拡散のみであり、
流出速度≠0であるため移流によるfluxはシャットアウトできません。
C+の知識があり、OpenFoamのコーディングが可能であれば、このケースに対応した境界条件を
カスタマイズして作れると思います。（私はここで挫折）
以上、簡単ですが、ご参考まで。