cfd在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用-文庫吧
2024-12-19 22:21 本頁面
【正文】 環(huán) ,由于牽涉的環(huán)節(jié)多 ,產(chǎn)品的開發(fā)周期長 ,費(fèi)用高 。對工程設(shè)計而言 ,往往需要進(jìn)行方案選擇、優(yōu)化 ,這一工作一般是靠經(jīng)驗(yàn)完成 ,難免導(dǎo)致方案可靠性降低 ,從而引起設(shè)計失敗。 計算流體力學(xué)即 CFD 的應(yīng)用則改變了傳統(tǒng)的設(shè)計過程 ,由于 CFD 軟件可以相對準(zhǔn)確地給出流體流動的細(xì)節(jié) ,如速度場、壓力場、溫度場或濃度場分布的時變特性 ,因而不僅可以準(zhǔn)確預(yù)測流體產(chǎn)品的整體性能 ,而且很容易從對流場的分析中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或工程設(shè)計中的問題 ,據(jù)此提出的改進(jìn)方案只需重新計算一次就可以判斷、評估改進(jìn)是否有效 ,并更容易得到某些規(guī)律性的知識。 （ 1） CFD軟件的功能 CFD軟件幾乎包羅了所有現(xiàn)行的解析手法、數(shù)學(xué)物理模型。 離散化： MAC法和 SIMPLE法 紊流模型：以標(biāo)準(zhǔn) Kε 模型居多 解析坐標(biāo)系：多采用直交坐標(biāo) ?按解析的著眼點(diǎn)分為： 時間變動特性解析 空間分布解析（一般用于熱負(fù)荷預(yù)測解析） ?按規(guī)模分為： 宏觀解析 微觀解析（用于氣流分布、溫濕度、氣體濃度分布的解析） （ 2）計算機(jī)數(shù)值模擬的分類 這里主要介紹氣流分布、溫濕度、氣體濃度分布的解析。 （以建筑空間為對象） ? 空調(diào)設(shè)計的目的 ? 室內(nèi)氣流的構(gòu)造、分布特征 ? 實(shí)現(xiàn)所要求的室內(nèi)氣候環(huán)境： 溫濕度、氣流、污染物質(zhì)濃度等的分布。 ? 系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選型要求： 在技術(shù)上要可行，在經(jīng)濟(jì)上要合理。 暖通空調(diào)設(shè)計的目的 4. CFD技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用方法 ? 計算流體力學(xué) (CFD)是除模型實(shí)驗(yàn)外，可詳細(xì)解析三次元室內(nèi)氣流的唯一手段。 ? 利用 CFD技術(shù)，可更有效地了解室內(nèi)氣流的構(gòu)造、分布特征。 ? 為合理的系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選型提供有益的參考資料。 室內(nèi)氣流的構(gòu)造、分布特征 CFD基本上都是通過求解一組非線性偏微分方程數(shù)值模擬流體流動的物理過程，這些偏微分方程描述了基本的物理規(guī)律，如質(zhì)量，動量和能量守恒。 室內(nèi)空氣流動的驅(qū)動力是壓力差，這些壓力差主要是由于風(fēng)速，熱浮升力，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中某一種或者某幾種共同作用而產(chǎn)生。 微分方程組 5. CFD技術(shù)的理論方法 當(dāng)把 CFD用于 IAQ( Indoor Ari Quality)領(lǐng)域時，運(yùn)用控制容積的方法推導(dǎo) N一 s方程描述質(zhì)量和 動量守恒 ，同時應(yīng)用 能量守恒 和 質(zhì)量守恒 定律。在三維笛卡兒坐標(biāo)系中，偏微分方程分別表示了室內(nèi)氣流流動，熱交換和污染物的遷移。 5. CFD技術(shù)的理論方法 X方向動量守恒 Y方向動量守恒 Z方向動量守恒 質(zhì)量守恒 5. CFD技術(shù)的理論方法 污染物濃度守恒
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