工程項(xiàng)目管理系統(tǒng) | OA系統(tǒng) | ERP系統(tǒng) | 工程項(xiàng)目管理軟件 | 裝飾管理系統(tǒng) | 簽約案例 | 購買價(jià)格 | 在線試用 | 手機(jī)APP | 產(chǎn)品資料
X 關(guān)閉
材料管理軟件

當(dāng)前位置:工程項(xiàng)目OA系統(tǒng) > 建筑OA系統(tǒng) > 材料管理軟件

CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用

申請免費(fèi)試用、咨詢電話:400-8352-114

  摘要:本文對CFD技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述,介紹其使用方法和步驟,為設(shè)計(jì)人員在暖通設(shè)計(jì)中應(yīng)用CFD技術(shù)提供參考。

  關(guān)鍵詞:CFD技術(shù);數(shù)值模擬;暖通空調(diào);氣流組織

  前言

  為制定出最佳的通風(fēng)空調(diào)方案,暖通工作者都希望在設(shè)計(jì)階段就能預(yù)測室內(nèi)空氣的分布情況。而目前在暖通空調(diào)領(lǐng)域中采用的方法主要有四種:射流公式法、Zonal Model、模型實(shí)驗(yàn)和CFD[1].

  射流公式法是最經(jīng)濟(jì)簡單的室內(nèi)空氣分布預(yù)測方法,對于實(shí)際空調(diào)房間的復(fù)雜氣流形式模擬誤差很大。Zonal Model模擬得到的實(shí)際上還是一種相對“精確”的集總結(jié)果,且在機(jī)械通風(fēng)中的應(yīng)用還存在較多問題。模型實(shí)驗(yàn)是最可靠的方法,但是搭建實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃馁Y很大,周期很長,而對于不同的條件,可能還需要多個(gè)實(shí)驗(yàn),耗資更多,周期也長達(dá)數(shù)月以上。且它對于整個(gè)流場的速度、溫度分布缺乏全面深刻的了解,這些都限制了它的推廣和使用。

  CFD具有模擬設(shè)備簡單、投資低、計(jì)算速度決、計(jì)算空間不受限制、完整的資料獲取、并且可以模擬各種工況,是其它三種方法所不具備的。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步,CFD技術(shù)已成為現(xiàn)代建筑領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題。

  1、CFD技術(shù)

  CFD是英文Computaional Fluid Dynamics(計(jì)算流體動力學(xué))的簡稱,通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示,對包含有流體流動和熱傳導(dǎo)等相關(guān)物理現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。CFD可以看做是在流動基本方程(質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程)控制下對流動的數(shù)值模擬,是進(jìn)行“三傳”(傳熱、傳質(zhì)、動量傳遞)及燃燒、多相流和化學(xué)反應(yīng)研究的核心和重要技術(shù),廣泛應(yīng)用于熱能動力、航空航天、機(jī)械、土木水利、環(huán)境化工等諸多工程領(lǐng)域。暖通空調(diào)制冷行業(yè)是 CFD 技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一[2].

  1933年,英國人Thom首次數(shù)值求解了二維粘性流體偏微分方程,標(biāo)志著CFD的誕生;1974年,丹麥的P.V.Nielsen利用流函數(shù)和渦旋公式求解封閉二維流動方程,采用k-ε流體湍流模型模擬室內(nèi)空氣流動情況,首次將CFD技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)工程。隨后10多年,世界各發(fā)達(dá)國家出于節(jié)約能源和提高社會工作效率的考慮,都投入大量人力、物力、財(cái)力來進(jìn)行這方面的研究,并且取得了一定的成果[3].短短的 20 多年內(nèi),CFD 技術(shù)在暖通空調(diào)工程中的研究和應(yīng)用也進(jìn)行地如火如荼。如今,CFD 技術(shù)逐漸成為廣大空調(diào)工程師和建筑師解決分析工程問題的強(qiáng)有力工具。

  美國是使用CFD技術(shù)較早的國家之一。1986年美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會對世界范圍內(nèi)用CFD模擬室內(nèi)空氣流動的發(fā)展情況進(jìn)行了總結(jié),并成立了專門研究機(jī)構(gòu),致力于室內(nèi)空氣流動的研究。美國ASHARE協(xié)會于1989年成立了研究用CFD方法預(yù)測室內(nèi)空氣流動的研究機(jī)構(gòu),比較完整的研究了CFD方法模擬室內(nèi)空氣流動的相關(guān)問題。日本是另一個(gè)使用CFD技術(shù)較成功的國家。數(shù)值模擬技術(shù)在日本建筑環(huán)境工程領(lǐng)域的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代初[4].

  2、CFD技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用

  2.1 CFD在暖通空調(diào)中的主要應(yīng)用領(lǐng)域

  CFD 主要可用于解決以下幾類暖通空調(diào)工程的問題:

  1.通風(fēng)空調(diào)房間氣流組織設(shè)計(jì)

  借助CFD可以預(yù)測仿真通風(fēng)空調(diào)空間的氣流分布詳細(xì)情況。氣流數(shù)值分析能夠考慮室內(nèi)各種可能的內(nèi)擾、邊界條件和初始條件,因而它能全面地反映室內(nèi)的氣流分布情況,從而便于發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的氣流分布方案,進(jìn)而指導(dǎo)設(shè)計(jì)使其達(dá)到良好的通風(fēng)空調(diào)效果。

  2.建筑外環(huán)境分析設(shè)計(jì)

  建筑外環(huán)境對建筑內(nèi)部居住者的生活有重要的影響,建筑小區(qū)二次風(fēng)、小區(qū)熱環(huán)境等問題日益受到人們的關(guān)注。采用CFD可以方便地對建筑外環(huán)境進(jìn)行模擬分析,從而設(shè)計(jì)出合理的建筑風(fēng)環(huán)境。而且,通過模擬建筑外環(huán)境的風(fēng)流動情況,還可進(jìn)一步指導(dǎo)建筑內(nèi)的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)等[5].

  3.室內(nèi)空氣品質(zhì)研究

  利用CFD技術(shù)研究室內(nèi)空氣品質(zhì)問題,主要是通過模擬得到室內(nèi)各個(gè)位置的風(fēng)速、溫度、相對濕度、污染物濃度等參數(shù),從而評價(jià)通風(fēng)換氣效率、熱舒適和污染物排除效率等。

發(fā)布:2007-07-28 13:40    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
相關(guān)文章:

泛普材料管理軟件其他應(yīng)用

項(xiàng)目管理工具 禪道項(xiàng)目管理軟件 夢龍項(xiàng)目管理軟件 微軟項(xiàng)目管理軟件 裝飾管理系統(tǒng) 裝修預(yù)算軟件 項(xiàng)目計(jì)劃軟件 項(xiàng)目進(jìn)度管理軟件 軟件項(xiàng)目管理工具 材料管理軟件 工程項(xiàng)目管理軟件系統(tǒng) 項(xiàng)目管理系統(tǒng) 施工管理軟件 建筑工程項(xiàng)目管理軟件 工程管理軟件