CFD在暖通空調中的應用

2013-06-23 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

1 通風空調空間氣流組織設計
通風空調空間的氣流組織直接影響到其通風空調效果,借助CFD可以預測仿真其中的空氣分布詳細情況,從而指導設計。通風空調空間通常又可分為:普通建筑空間,如住宅、辦公室、高大空間等;特殊空間,如潔凈室、客車、列車及其它需要空調的特殊空間。如圖3為利用CFD設計的某體育館高大空間和某空調客車內部的氣流組織結果,由此說明了CFD技術在通風空調空間氣流組織設計方面的應用。圖中用色調的暖冷表示溫度的高低,矢量箭頭的長短表示速度的大小,將空調空間內的流場形象直觀地表示出來。

2 建筑外環境分析設計
建筑外環境對建筑內部居者的生活有著重要的影響,所謂的建筑小區二次風、小區熱環境等問題日益受到人們的關注。采用CFD可以方便地對建筑外環境進行模擬分析,從而設計出合理的建筑風環境。而且,通過模擬建筑外環境的風流動情況,還可進一步指導建筑內的自然通風設計等。圖4所示為利用CFD對某建筑小區的風環境模擬所得結果。圖中色調暖冷和箭頭長短均表示速度的大小。

3 建筑設備性能的研究改進
暖通空調工程的許多設備,如風機、蓄冰槽、空調器等,都是通過流體工質的流動而工作的,流動情況對設備性能有著重要的影響。通過CFD模擬計算設備內部的流體流動情況,可以研究設備性能,從而改進其更好地工作,降低建筑能耗,節省運行費用。如圖5所示為對某蓄冰槽冬季用于蓄熱以提高其利用率的CFD分析結果,圖中顯示的蓄熱某時刻的槽內水溫分布。由圖可見此時槽內流動分層,沒有明顯的摻混流動,可以保證較好的蓄熱和取熱效果。

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