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188宝金博页面版: 空调设计中的cfd应用

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内容提示: 空调设计中的 CFD 应用 作者: 日本 Flakt K.K 谭 洪卫 , 村田敏夫 1 概述 以建筑空间为对象的计算机数值模拟, 根据解析的着眼点不同可分为时间变动特性解析和空间分布解析,也可从规模上分为宏观解析。 前者一般用于负荷预测解析, 后者用于气流分布、 温湿度、 气体浓度分布的解析。 本文主要涉及后者。 在一些先进国家, 包括空调系统、 设备设计在内的建筑设计上的计算机模拟技术得到文泛应用, 其中室内热环境计算机模拟技术, 特别是计算流体力学(CFD: Computational fluid Dynamics) 技术, 已进入了实用阶段。 2 CFD 技术在日本空调方面的应用现状 最早是...

文档格式:DOC | 页数:4 | 浏览次数:36 | 上传日期:2015-01-20 21:41:13 | 文档星级:
空调设计中的 CFD 应用 作者: 日本 Flakt K.K 谭 洪卫 , 村田敏夫 1 概述 以建筑空间为对象的计算机数值模拟, 根据解析的着眼点不同可分为时间变动特性解析和空间分布解析,也可从规模上分为宏观解析。 前者一般用于负荷预测解析, 后者用于气流分布、 温湿度、 气体浓度分布的解析。 本文主要涉及后者。 在一些先进国家, 包括空调系统、 设备设计在内的建筑设计上的计算机模拟技术得到文泛应用, 其中室内热环境计算机模拟技术, 特别是计算流体力学(CFD: Computational fluid Dynamics) 技术, 已进入了实用阶段。 2 CFD 技术在日本空调方面的应用现状 最早是用于建筑热负荷计算法的开发, 尔后使用这项技术开发了标准气象参数, 并逐步应用到动态热负荷数值模拟(HASP) 中, 此后研制了气流数值解析 CFD, 这些技术在日本均已进入了实用化阶段。 从对“采用动机” 的调查得知, 因为市场、 业务需要的增加而采用 CFD 的回答居位, 其次为因为软件的普及、 计算机环境的改善而采用。 从解析对象来看, 以室内空间对象的占压倒多数, 从解析物理现象分析来看, 强制对流、 通风换气的超过半数。 但对空气品质的解析用例尚不多见, 这有待于解析手法的完善、计算机能力的进一步改善和提高。 可以预测, IAQ 问题的解析将会是今后的一个热点。 在所使用的 CFD 软件中几乎包罗了所有现行的解析手法、 数学物理模型, 因此体现了 CFD 软的通用性。用于实际离散化法的主要是 MAC 法和 SIMPLE 法, 紊流模型则以标准 k-ε 模型居多, 解析坐标系多采用直交坐标。 3 CFD 在空调设计中的应用 3.1 CFD 的应用方法概述 空调设计的最终目的是以经济技术合理的系统设计及设备选型实现所要求的室内气候环境(温湿度、 气流、污染物质浓度等的分布)。 实现对这些环境参数的合理控制, 有必要把握其分布特征。 应用计算机技术对流体基础方程进行数值解析, 计算流体力学(CFD) 便是除模型实验外的可详细解析三次元室内气流的唯一手段。 利用 CFD 技术, 可更有效地了解室内气流的构造、 分布特征, 为合理的系统设计及设备选型提供有益的参考资料。 在传统的室内气流组织设计中, 对送风口、 回风口以及室内热源等各因素, 往往只能凭个人对物理现象(气流、 传热) 的理解, 凭经验进行单纯的合成(即线性近似), 进行设计。 但是由于各参数间的相互影响, 实际上是呈非线性关系, 因此不能单纯地合成。 对于计算流体力学, 简单地说就是对描述流体物理现象的基础方程式(运动方程、 质量守恒、 能量守恒等联立偏微分方程) 作离散化处理, 实现数值解析。 离散化处理的对象是作为独立变量的时间、 空间变量,求出其对应的参数速度、 压力等。 其中离散化处理(时间、 空间的分割) 直接与计算机的能力(计算速度、内存容量) 相关。 分割(时间间隔、 计算格子) 越细, 对计算机的能力要求就越高(解析精度也就相对高)。

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