CFD技术在暖通空调制冷工程中应用

科技论坛　民营科技２０１３年第１０期　ＣＦＤ技术在暖通空调制冷工程中应用　李朋娜葛华东　（河北冶金建设集团勘察设计有限公司，河北邯郸０５６０３３）　摘要：近几年，我国加快了社会主义现代化整体建设，从而促使我国经济建设以及科技水平的快速提高，这样在暖通工程中计算　机硬件和软件技术得到一定程度上的发展。传统的暖通空调制冷技术由于功能上存在一定的局限和性能不足，造成我国暖通空调整体　制冷效果不强，常常出现空调冷热模式转换混乱现象。同时由于施工安装不当严重影响整体空调制冷功能。为了能够有效地解决暖通　空调制冷中问题，目前空调制作单位纷纷采用新型ＣＦＤ技术，从根本上解决暖通空调制冷不足。对于ＣＦＤ技术而言具有一定的优越　性，成本低、速度快、资料完备等特点，现通过对ＣＦＤ技术的基本原则以及基本功能进行简要分析，从而介绍ＣＦＤ技术在暖通空调制冷　工程中应用，整体提高我国暖通空调的性能，推动我国社会快速高效发展。　关键词：ＣＦＤ技术；暖通空调；节能　１　暖通空调ＣＦＤ技术应用基本功能以及基本原则　３　ＣＦＤ在暖通空调中的主要应用领域　ＣＦＤ技术是一种成本较低、速度快以及资料完备的暖通技术，通　ＣＦＤ技术因其自身优越的特点，在暖通空调制冷工程中一般对　过实现对整体设计过程中性能的提升，改善空调制冷效果不强问题，　于通风空调房间气流组织设计、建筑外环境分析设计、室内空气品质　从而保障整体空调系统的最优化模式。如下对暖通空调ＣＦＤ技术应　研究、建筑设备陛能的研究改进等几方面有着显著的应用作用，有效　用的基本功能以及基本原则进行详细介绍：　地改善了暖通空调制冷工序中存在的不足，整体提升空调的制冷效　１．１暖通空调ＣＦＤ技术应用基本功能。对于ＣＦＤ技术而言，在暖通　果。如下对着几方面的应用内容进行相关分析：　空调制冷工程中不仅可以预测流体流动性质，还能够实现整体传质、　３．１通风空调房间气流组织设计。最优模式的气流分布方案能够准　传热、相变等功能，有效地改善了相关结构的压力和变形，对于暖通　确地指导设计出相应的通风空调结构，因而一般在采用ＣＦＤ技术能　空调制冷系统的优化有着非常重要的作用。一般对于暖通空调制冷　够预测仿真通风空调气流分布隋况。同时这种方法能够对内部的任　中包括前端处理、计算和结果数据生成以及后台相关处理三个功能　何可能造成干扰、边界条件以及初始条件的一系列问题进行合理的　模块，通过这几个模块的相互协调从而整体实现暖通空调制冷系统　监测。这样能够实现对内部气流整体分布情况的了解，从而帮盼没计　的高效性和稳定性。　出具有一定良好通风效果的空调结构，保障暖通空调制冷的高效性。　１．２　ＣＦＤ软件基本原则。在暖通空调制冷系统中应用ＣＦＤ技术时，　３．２建筑外环境分析设计。建筑外环境一定程度上决定着建筑内部　由于前端处理通常要生成计算模型所必需的数据，一般在这个环节　暖通空调自然通风的效果，对于建筑小区二次风等方面应严格加强　上要进行建模、数据录入以及网格的生成。同时核心运算器还要对模　实时『生的分析。通过采用ＣＦＤ技术能偶有效地模拟分析建筑外部风　块任务进行相应的解析分解，最终形成结果数据以供后台进行相应　流动睛况，从而帮助内部空调制冷设计的优化，整体改善暖通空调通　的数据组织和诠释，在以直观的形式生成方便使用。因为在应用ＣＦＤ　风效果以及制冷效果，提高室内居民使用满意度。　技术时基本要考虑的原则就是模块、参量、周期。如下对这几方面进　３．３室内空气品质研究。ＣＦＤ技术的另—个技术特点技术能够对室　行详细介绍：　内空气直来那个进行相关评定，主要是通过模拟室内各个位置的风　通常很难模型化的系统，而ＣＦＤ分析能够展示别的手段所不能　俗、温度以及相对湿度、污染程度等方面参数的检测，从而有效地实　揭示的系统的性质和现象，因为ＣＦＤ对你的设计提供很强的可视能　现通风换气高效率、冷热舒适度和污染物排除高效率。　力；一旦你给定你的问题的参量，ＣＦＤ能够快速的给出你想要的结　３．４建筑设备陛能的研究改进。暖通空调工程的许多设备，如风机、　果；这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数，得到　蓄冰槽、空调器等，都是通过流体工质而工作的，流动隋况对设备性　最好的优化结果；采用ＣＦＤ是一种十分经济的做法。由于它的开发　能有着重要的影响。通过ＣＦＤ模拟计算设备内部的流体流动隋况，　周期短，因此能节省大量的人力物力，使产品能更快的进入市场。　可以研究设备ｌ生能，从而改进其工作，降低建筑能耗，节省运行费用。　２　ＣＦＤ技术在暖通空调工程应用中的技术特点　结束语：ＣＦＤ技术在欧美和日本等国家应用已经相对较为成熟，　２．１　ＣＦＤ技术所采取的数学模型组成特征。各种ＣＦＤ通用软件的数　能够有效地改善暖通空调制冷系统中存在的不足。由于我国正处于　学模型的组成都是以纳维尔一斯托克斯方程组与各种湍流模型为主　社会主义发展中阶段，部分科技技术水平相对其他发达国家还有一　体，再加上多相流模型、燃烧与化学反应流模型、自由面流模型以及　定程度上的不足。　非牛顿流体模型等。离散方法采用有限体积法或有限元素法。现在大　这样就导致在暖通空调行业中我国的一些核心技术未达到国际　多数ＣＦＤ软件都采用有限体积法。　标准水平，为了能够有效地推动我国暖通行业的快速高效发展，我国　２．２　ＣＦＤ通用软件中加速收敛技术的应用。三维流动数值模拟的计　应加强在技术水平上的提高，从而有效地保障我国暖通行业整体实　算量巨大，所以ＣＦＤ通用软件尽可能采用各种加速收敛技术，如多　力的提升，推动我国社会主义现代化建设的步伐，为我国经济效益的　层网格法、残差　顷法与当地时间步长法等来加快收敛。并且利用平　增长提供坚实的基础。　行计算法缓解单机容量不足与计算时间过长的困难。　参考文献　２．３　ＣＦＤ技术中各种专用模块的应用。为了方便用户，ＣＦＤ技术有　【１］郑奋悦．ＣＦＤ技术在暖通空调制冷工程中的应用叨．城市建设理论　针对ｆ生地设置各种专用模块，专用模块与专用版本使复杂流动计算　研究，２０１３（１１）：４２．　中繁冗的网格生成和边界条件设置等工作得到很大程度减轻，而且　［２］潘冬玲．ＣＦＤ模拟技术在暖通工程的应用田．广西轻￣－，２ｋ，２００９　提供计算结果分析处理的辅助工具，这在很大程度上吸引了工业用　（８）：１１１．　户。ＣＦＤ软件都配有网格生成（前处理）与流动显示（后处理）模块。现　［３］牛爱明．ＣＦＤ技术在暖通空调领域的应用田．山西能源与节能，　在ＣＦＤ通用软件都已能够借助ＣＡＤ软件对流场几何形状建模输　２ｏｏ６（３）．　入，但生成结构型网格仍是件相当费时费力的工作。ＣＦＤ软件设置的　［４】潘冬玲．ＣＦＤ模拟技术在暖通工程的应用叨．广西轻工业，２００９　各种专用模块有个很重要的作用，就是提供网格自动生成功能，叶轮　（８）：２８．，　、　　机械模块都能按用户提供的几何参数自动生成单级或多级叶轮的三　［５】卞青海．论ＣＦＤ技术在暖遗空调领域的应用方向及应用技术　．中　维网格。　小企业管理与科技（上旬刊），２ｏｏ９（６）：２０１．