CFD在暖通空调中的应用

2013-06-23  by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM  来源:仿真在线

1 通风空调空间气流组织设计
通风空调空间的气流组织直接影响到其通风空调效果,借助CFD可以预测仿真其中的空气分布详细情况,从而指导设计。通风空调空间通常又可分为:普通建筑空间,如住宅、办公室、高大空间等;特殊空间,如洁净室、客车、列车及其它需要空调的特殊空间。如图3为利用CFD设计的某体育馆高大空间和某空调客车内部的气流组织结果,由此说明了CFD技术在通风空调空间气流组织设计方面的应用。图中用色调的暖冷表示温度的高低,矢量箭头的长短表示速度的大小,将空调空间内的流场形象直观地表示出来。

    2 建筑外环境分析设计
建筑外环境对建筑内部居者的生活有着重要的影响,所谓的建筑小区二次风、小区热环境等问题日益受到人们的关注。采用CFD可以方便地对建筑外环境进行模拟分析,从而设计出合理的建筑风环境。而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,还可进一步指导建筑内的自然通风设计等。图4所示为利用CFD对某建筑小区的风环境模拟所得结果。图中色调暖冷和箭头长短均表示速度的大小。

    3 建筑设备性能的研究改进
暖通空调工程的许多设备,如风机、蓄冰槽、空调器等,都是通过流体工质的流动而工作的,流动情况对设备性能有着重要的影响。通过CFD模拟计算设备内部的流体流动情况,可以研究设备性能,从而改进其更好地工作,降低建筑能耗,节省运行费用。如图5所示为对某蓄冰槽冬季用于蓄热以提高其利用率的CFD分析结果,图中显示的蓄热某时刻的槽内水温分布。由图可见此时槽内流动分层,没有明显的掺混流动,可以保证较好的蓄热和取热效果。

CFD在暖通空调中的应用+应用技术图片图片1

图1a 某体育馆空调送风速度分布图

CFD在暖通空调中的应用+应用技术图片图片2

图1b 某空调客车内部空气气流组织图

CFD在暖通空调中的应用机械设计培训图片3

图2 某小区外风环境模拟结果

CFD在暖通空调中的应用机械设计培训图片4

图3 蓄冰槽蓄热动态过程分析


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