空调房间室内气流组织模拟(fluent)

合集下载

空调房间室内气流组织模拟(fluent)

空调房间室内气流组织模拟(fluent)

模型[1]

m s,送风温如图,房间左下角有一个空调,送风和回风方向如图所示。送风速度为1/

度为25℃,壁面温度为30℃。

1.建立模型及网格划分

①建立模型及网格划分的步骤在此处暂时省略,以后后机会再补上,这里直接读入网格文件hvac-room.msh。

②读入网格后应检查网格及网格尺寸,通过Mesh下的Check和Scale进行实现,这里不做详细描述。

2.求解模型的设定

①启动FLUENT。启动设置如图,这里着重说说Double Precision(双精度)复选框,对于大多数情况,单精度求解器已能很好的满足精度要求,且计算量小,这里我们选择单精度。然而对于以下一些特定的问题,使用双精度求解器可能更有利。

[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:312-317

a.几何特征包含某些极端的尺度(如非常长且窄的管道),单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。

b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体,而某一个区域的压力特别大(因为用户只能设定一个总体的参考压力位置),此时,双精度求解器可能更能体现压差带来的流动。

c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格,使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题,此时,使用双精度求解器可能会有所帮助。

②求解器设置。这里保持默认的求解参数,即基于压力的求解器定常求解。如图:

下面说一说Pressure-based和Density-based的区别:

一个空调房间气流组织的数值模拟

一个空调房间气流组织的数值模拟
维普资讯 http://www.cqvip.com
20 0 6年第 3期
制 冷与空调
1 7

个 空调 房 间气 流组 织 的数 值模 拟
杨金凤 符 永正 周传辉
4 07 ) 0 0 3 ( 武汉科技 大学城市建设 学院
【 摘
要 】 本文针 对相 同室 内条件 ,不同气流 组织型式下 的各种模型 ,运用计算 流体力 学 的方 法 ,对室 内速
v r u d l . e mo es h v h a rma n o rt em a n io me tb t dfee t ar itiuin An y e h ai s mo es Th d l a e t e s me p i l id o r le vrn n u i rn i srb t . o h d o l a s s te
度 场、温度 场进 行数 值模拟 。分析不 同的速 度场 、 度场 ,预测最优 化的 气流组织 方案 ,供设计 温
时参考选用 。
【 关键词 】 气流组 织 : 计算流体 力学 优 化
Nu me i a p rm e to A i s r b t n o i n ii n n o rc l Ex e i n f r Dit i u i n aA rCo d to i g Ro m o Ya gJ n e g n i f n F o g h n uY n z e g Zh u Ch a h i o u n u

运用Fluent软件对室内气流组织的模拟研究

运用Fluent软件对室内气流组织的模拟研究
o ar o dt nn . i b c mig r a d r i otn t f d f - n i o ig I s o n moe moe r t i ic i t e n mp a o n
a po r t sa e ar o -ra iig m e svn eeg ad mfr p rpi e p o i lw og nzn t et ig ry c ot a h f f o a n n o . T e i atr o n u n e i o -ra iig i c n i o e fcos if e c t arlw og nzn i ar o dt n d h man f l o f n - i ro ae r v lct ste ain ar r, o p s e ain o o m et eoie, lct o i et te o i lct s r n y i h o o f n y h p t o o f ete ad i . i ppr a a pi t n Fun i te b l t nr s e t T s e i n l a o o let h true i n xs h a s p c i f n u n l f w f e-i e s nl -o dt nd o Frt , n p yia o o tredm ni a ar n io e r m. sl fu d s l h o ic i o i y o h c m d l G m i te pr t n p yi l d l o idig C o s o e i a bt h n ti te s a mo e it g d l . oe n , a io h h c n r n h q ai c nev t n ut n mo nu c nev t n ut n e eg u ly srai e ai , me tm o srai e ai , ry t o o q o o q o n cnevt n ut n d ‘ eu t n A o t frn e t vlct s o srai e ai a K一 q ai . p df et r eo ie, o q o n o d ie n y i te tn e m t t te o ro te p st lct n o e t e h dsa c fo e r o tp o m, o oi o ai s nr s i r n y h o f h p e o f i

低温送风空调系统的房间内气流组织数值模拟

低温送风空调系统的房间内气流组织数值模拟

低温送风空调系统的房间内

气流组织数值模拟Ξ

郭永辉1),2) 刘 朝1)

 1)(重庆大学) 2)(河南科技大学)

摘 要 采用三维紊流k2ε模型,应用Fluent6.1计算室内空调的气固传热问题,并对室内空调的气流组织形式,主要是对流速场、温度场进行数值模拟计算,为空调室内的气流组织形式的优化设计及舒适性提供研究依据。

关键词 空调 数值模拟 流速场 温度场 紊流模型

Numerical simulation of the air flow in a room with

low2temperature air distribution

Guo Y onghui1),2) Liu Chao1)

 1)(Chongqing University) 2)(Henan Uiversity of Science and Technology)

ABSTRACT By k2εturbulence model,the three dimension indoor air flow and solid heat transfer are resolved with Fluent 6.1.And the air distribution of velocity and temperature fields in the chamber are numerically simulated which will help the optimum design of the air distribution and comfortably study in the compartment with air conditioner.

空调CDF模拟介绍

空调CDF模拟介绍

综合体项目空调系统CFD模拟介绍

1 CFD在暖通空调中的应用及其原理简介

1.1、CFD的应用

近年来,计算机技术飞速发展及应用极大的促进了众多行业的发展及进步,并带动了人们生活水平的进步。在与人居生活品质息息相关的暖通空调领域,CFD(计算流体力学)技术因其计算精度高,准确性好,可视性强等优点逐渐获得应用。

简单而言,该方法就是在计算机上进行虚拟实验:依据室内空气流动的数学物理模型,将房间划分为小的控制体,结合实际的边界条件在计算机上数值求解离散得到的代表整个房间内空气分布情况。就目前的理论预测室内温度场和气流组织分布的方法而言,CFD方法确实具有不可比拟的优点。CFD方法可应用于对室内温度场和气流组织分布情况进行模拟和预测,从而得到房间内空气各种物理量的详细分布情况。这对于保证良好的房间空调系统气流组织设计方案、室内热舒适性,提高室内空气品质以及减少建筑物能耗都有着重要的指导意义。

1.2、CFD在暖通空调设计中的应用流程

通过CFD进行数值计算以获取室内的温度场及气流的速度场可对室内末端选型及布置位置的合理性作出客观的评价。而在Fluent、Ansys CFX、PHOENICS、Star-CD等诸多CFD模拟软件中,Fluent

以稳定性好,准确度高等,易于操作等优点获得了广泛的使用。因而本工程拟采用Fluent软件对室内的温度场及气流的速度场进行数值模拟以客观评价方案的合理性,CFD模拟在暖通设计中其主要工作原理流程详见图1:

图1 工作流程图

2 CFD模拟在本工程中的应用

2. 1 本工程选用房间简介

空调房间气流组织模拟及优化模板可修订

空调房间气流组织模拟及优化模板可修订

毕业设计说明书

作者:学号:

学院:

系(专业):热能与动力工程

题目:空调房间气流组织数值模拟和优化指导者:讲师

(姓名) (专业技术职务)

评阅者:

(姓名) (专业技术职务)

2012 年 6 月 2 日

Title Numerical simulation of air-conditioned room air distribution and optimization

Abstract

Airflow-organizing in air-conditioned indoor air environment, air quality has an important effect is directly related to the indoor temperature, area, flow rate and air-conditioning energy consumption is an important part of the air-conditioned. Effective ventilation and airflow organization has an important significance for improving indoor air quality, to ensure the realization of healthy buildings, healthy comfort air conditioning.

The main factors to affect the flow in room inlet velocity, the location of the air inlet into the return air relative position Firstly, the establishment of a physical model and mesh using Gambit software, and numerical simulations using Fluent software, said in an intuitive way the temperature field and velocity field of airflow under different air distribution program, analyzing the draw for office and other similar air-conditioned room, Side of the send side back, on sending the next time, on to send back, next to send back to the four air distribution are more appropriate. But the better Side of the send side back and on to send back on the air current forms of organization.

空调房间室内气流组织模拟fluent

空调房间室内气流组织模拟fluent

空调房间室内气流组织模拟(fluent)

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

模型[1]

m s,送风温度为ﻩ如图,房间左下角有一个空调,送风和回风方向如图所示。送风速度为1/

25℃,壁面温度为30℃。

1.建立模型及网格划分

①建立模型及网格划分的步骤在此处暂时省略,以后后机会再补上,这里直接读入网格文件hvac-room.msh。

②读入网格后应检查网格及网格尺寸,通过Mesh下的Check和Scale进行实现,这里不做详细描述。

2.求解模型的设定

①启动FLUENT。启动设置如图,这里着重说说DoublePrecision(双精度)复选框,对于大多数情况,单精度求解器已能很好的满足精度要求,且计算量小,这里我们选择单精度。然而对于以下一些特定的问题,使用双精度求解器可能更有利。

[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:312-317

a.几何特征包含某些极端的尺度(如非常长且窄的管道),单精度求解器可能不能

足够精确地表达各尺度方向的节点信息。

b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体,而某一个区域的压力特

别大(因为用户只能设定一个总体的参考压力位置),此时,双精度求解器可能更能体现压差带来的流动。

c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格,使用单精度求解器可能会遇到收敛

airpak气流组织模拟教程教程

airpak气流组织模拟教程教程

Airpak气流组织模拟教程

编制人:张占莲

2015-9-15

案例:

以广州某办公室房间为例,房间尺寸6m×8m×4.5m,室内通风采用同侧侧送风,上送下回送风方式,送风量1800m³/h,送风温度18℃,广州夏季室外干球温度34.2℃。室内各物体尺寸、数量及边界条件设置如下表1所示:

表1 边界条件设置

名称尺寸数量边界条件

送风口0.5m×0.2m2个速度入口,2.5m/s 人0.4m×0.35m×1.73m2人热源,75W

灯 1.2m×0.2m×0.15m3个热源,40W

电脑0.4m×0.4m×0.4m2台热源,173W

回风口0.5m×0.2m2个自由出口

桌子 1.5m×4m×1.05m1个——

北外墙————定壁温,34.2℃

1.建模

1)打开软件,新建工程。

注:保存路径及工程名称中不要出现中

文,中文无法识别。

2)调整房间模型尺寸:Model Room Edit

可更改odject名称

调整尺寸大小、坐标位置:Geometry

可根据个人习惯通过输入起

点/终点或起点/长度来确定

坐标位置。

3)建立灯、人体、电脑等模型:Creat b lock

a.创建灯具模型

修改block名称:lamp

输入坐标尺寸定位

a .创建灯具模型:在properties 中修改属性,定义热源。

将灯简化为长方体的固体block

定义热源40W

利用copy object 可复制灯具模型。

复制数量

偏移量

b.创建简易桌子模型(可无)

采用固体block 创建桌子模

型,因桌子并非热源散发源,

桌子模型可有可无。(这里

仅作为障碍物)

c.创建电脑模型

airpak气流组织模拟教程

airpak气流组织模拟教程

Airpak气流组织模拟教程

编制人:张占莲

2015-9-15

案例:

以广州某办公室房间为例,房间尺寸6m×8m×4.5m,室内通风采用同侧侧送风,上送下回送风方式,送风量1800m³/h,送风温度18℃,广州夏季室外干球温度34.2℃。室内各物体尺寸、数量及边界条件设置如下表1所示:

表1 边界条件设置

名称尺寸数量边界条件

送风口0.5m×0.2m2个速度入口,2.5m/s 人0.4m×0.35m×1.73m2人热源,75W

灯 1.2m×0.2m×0.15m3个热源,40W

电脑0.4m×0.4m×0.4m2台热源,173W

回风口0.5m×0.2m2个自由出口

桌子 1.5m×4m×1.05m1个——

北外墙————定壁温,34.2℃

1.建模

1)打开软件,新建工程。

注:保存路径及工程名称中不要出现中

文,中文无法识别。

2)调整房间模型尺寸:Model Room Edit

可更改odject名称

调整尺寸大小、坐标位置:Geometry

可根据个人习惯通过输入起

点/终点或起点/长度来确定

坐标位置。

3)建立灯、人体、电脑等模型:Creat b lock

a.创建灯具模型

修改block名称:lamp

输入坐标尺寸定位

a .创建灯具模型:在properties 中修改属性,定义热源。

将灯简化为长方体的固体block

定义热源40W

利用copy object 可复制灯具模型。

复制数量

偏移量

b.创建简易桌子模型(可无)

采用固体block 创建桌子模

型,因桌子并非热源散发源,

桌子模型可有可无。(这里

仅作为障碍物)

c.创建电脑模型

空调房间气流组织数值模拟和优化-白杰

空调房间气流组织数值模拟和优化-白杰

结论:
• 同侧上送下回是送风口以贴附射流形式进行送风,射流有足够的 射程能够送到对面墙上,工作区处在回流区,气流在整个房间截 面内形成一个大的回旋气流,房间内的有害气体可以随着气流的 挤压流动由回风口排出。由于送风射流在到达工作区之前,已与 房间空气进行了比较充分的混合,速度场和温度场都趋与均匀和 稳定。 • 实际上,对于办公室等类似的空调房间,以上的四种气流组织都 比较适合的。但是同侧上送下回和异侧上送上回的气流组织形式 更优。
( w) w w w +div( wU) ( ) + ( ) + ( ) Sw t x x y y z z z
式中、Su,Sv,Sw是动量守恒方程的广义源项。 (3)能量守恒方程
( T) k +div( uT ) div( gradT ) ST t cp
• 谢谢老师、同学!
( u ) ( v) ( w) 0 x y z
(2)动量守恒方程(N-S方程)
( u ) u u u +div( uU) ( ) + ( ) + ( ) Su t x x y y z z x
( v) v v v +div( vU) ( ) + ( ) + ( ) Sv t x x y y z z y
摘要
本文以计算流体力学和数值传热学为理论基础,对空调房间的气流 组织形式和室内空气三维湍流流动的数值模拟方法进行分析,使用 Gambit建立夏季空调房间常见的四种气流组织模型,采用FLUENT 软件以直观的方式显示了四种气流组织方案的气流流型,分析讨论 其气流分布规律、特点,并将数值计算结果进行处理,并将各种不 同送气流组织形式下的温度场和速度场进行对比,总结各种气流组 织形式的优缺点。

空调房间气流组织模拟及优化

空调房间气流组织模拟及优化

毕业设计说明书

作者:学号:

学院:

系(专业):热能与动力工程

题目:空调房间气流组织数值模拟和优化指导者:讲师

(姓名)(专业技术职务)

评阅者:

(姓名)(专业技术职务)

2012 年6月 2 日

毕业设计(论文)中文摘要

基于Fluent的室内空调布置方式的研究及仿真

基于Fluent的室内空调布置方式的研究及仿真

科技创新TECHNOLOGICAL INNOVATION

097

1室内空气气流组织方式调研

1.1室内空气气流组织方式

随着社会发展,人们对环境的舒适度要求越来越高。日常生活中会出现这样的情况,相同条件下,送、回风方式不同,会对空调效果产生不同的影响。因此,在空调房内合理布置送、回风口,进而使得工作区形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度、洁净度等,以满足人们对房间舒适度的需求[1]。

一般来说,室内气流按照送、回风方式的变化分为四种形式:混合流、短流、置换流、活塞流,其中,活塞流在实际生活中很少应用。通过对三种通风方式的调研可知,置换通风具有较高的通风效率,同时保证室内工作区实现较高的空气品质和热舒适性。

1.2国内室内气流组织研究

基于空调的实际应用情况,很多国内外学者都曾针对气流组织与舒适性之间的关系开展了大量的研究。其中,国内学者主要通过调研、实验或模拟的方法,对不同通风方式进行模拟分析,为工程实际提供参考。比如,贾庆贤采用调查分析的方式,对自然风和机械风两种吹风模式进行了对比分析;袁东升通过数值模拟,提出同侧上送下回的送风方式更有利于产生理想的室内气流;赵云超考虑送风的角度和风速对气流的影响,并通过模拟的方式得到了合理数据;李萌颖模拟了家用分体式空调器工作时有无新风对室内气流的影响。2数值模拟方式调研

2.1国外数值模拟研究进展

国外学者基于理论研究,早在1970年就有丹麦的学者Nielse PV首次运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术计算出了室内气流的射流速度,其结果与实验数据相差不大。1976年Chen基于三维计算,使用原始变量法模拟出了三维室内气流的运动。1983年Martin考虑采用CFD技术来优化大空间空调系统的设计,并计算出某大空间(电视播送室)内的室内气流分布情况。 1984年Ishihu和Kaneki利用CFD 技术,通过分析室内污染物浓度的分布,研究如何提高室内通风效率问题。Chen Qingyan则在1988年分析并研究了建筑物能耗、室内空气流动、室内空气品质等问题。

大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用

大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用

大空间室内气流组织的数值模拟与设计应用

摘要:本文根据计算流体动力学(computational fluid mechanics, cfd)理论,利用基于控制体积的数值模拟方法对大空间区域的气流组织进行模拟计算,通过比较分析冬、夏两个季节的设备余压、送风风速以及送风角度等参数,获得优化的空调设计条件:选用机外余压为120pa的vrv空调室内机,风量、风速在一定范围内可调,采用可调式球型喷口作为送风风口,百叶风口作为回风口,侧送上回的气流组织形式。

关键词:vrv空调系统;气流组织;cfd;数值模拟;射流

1 引言

随着现代人们生活水平的提高,高大空间在建筑物内应用越来越广泛,人们对大空间的室内环境也提出了更高的要求。建筑空间内的气流组织形式决定了空调区人员的舒适性以及空调能耗的多少,因此各种气流组织形式在高大空间中的应用引起了广泛讨论。李琳等对分层空调、置换通风、地板送风以及碰撞射流等四种形式作了相应分析和比较[1~6]。为了评价空气入流条件对空气流动情况的影响,赵彬等提出应用于空气流动数值模拟的风口模型新思路[7];罗卓英等应用n点风口模型模拟百叶风口在空调房间内的影响[8];任荣等比较了喷口风口和喷口加二次气流送风形式对冬季分层空

调的影响[9]。

本文以江苏淮安玖珑湾商务中心销售大厅作为研究对象(图1),借助cfd软件进行数值模拟计算,得出最优的空调设计条件。

2 项目概况

江苏省淮安市玖珑湾项目商务中心,总建筑面积5979.22平方米,建筑高度18.4米,共3层高,属于一类公共建筑。主要功能包括销售大厅、餐饮、恒温游泳池、运动健身区、展厅等。根据建筑使用功能、使用时间以及业态管理方式的不同,结合当地不同季节的冷、热需求特点,以及空调系统布置位置的局限,选用变制冷剂流量(variable refrigerant volume,vrv)空调系统,进行夏季供冷,冬季供暖。

Fluent在暖通空调除尘工程中的应用探讨

Fluent在暖通空调除尘工程中的应用探讨

Fluent在暖通空调除尘工程中的应用探

摘要:在计算流体动力学中,Fluent是以计算机为数值模拟工具的商业软件,采用方程计算来找到满足求解条件的流体力学复杂问题的离散化数值解,通过模

拟计算与结构分析来得到流体流动规律,并解决实际工程问题。该模拟计算的方

法不仅方便灵活且经济实用,目前被广泛应用到暖通空调领域中,用来解决实际

产品设计问题。本文将主要介绍Fluent在暖通空调领域除尘中的具体应用。

关键词:Fluent;计算流体动力学;暖通空调;除尘工程

1 暖通空调发展概况

随着人们生活水平的提高、供暖技术的发展,暖通空调设备得到了广泛的应用,传统供暖技术使用的是集中供暖方式,通过铺设热力管道由热力公司将暖气

输送到小区,再分配到各家各户。由于该供暖方式单一,无法按照每户人家具体

情况提供针对性供暖服务,无法满足各用户的需求,用户也不能根据自己所需设

定供暖温度。此外,该供暖方式的覆盖范围小,供暖成本太高。而暖通空调不但

能实现每家每户独立安装,还能自行设定温度,随着供暖技术的发展,暖通空调

热源从单一电力供热变成了综合燃气、燃油、地热等多渠道供热,为暖通空调的

普及创设了更好条件。

2 Fluent软件与计算流体动力学在暖通空调领域的应用

暖通空调想要为每一个用户提供针对性的供暖服务,达到更好的供暖效果,

就应在暖通空调设计时对用户进行大量实验,对室内环境进行模拟,综合考虑室

内温湿度条件与空气流动条件,确保暖通空调设计的科学合理性。传统暖通空调

设计主要根据技术人员的经验与专业知识,然后再通过编程与试验对各个参数进

空调区的气流组织和空调风管系统课件

空调区的气流组织和空调风管系统课件

yx
tg Ar(
x
)2 (0.51 ax
0.35)
d0 d0
d0 cos
d0 cos
二、受限射流 三、平行射流的叠加
Air Conditioning-Chapter 8
回风口的气流流动
研究内容:在一定的回风口面积、形式和回风速度条件下,研究 气流速度和温度的沿程变化。
目的:根据汇流规律,合理布置回风口的数量和位置,使其与送 风口相配合,保证室内气流的均匀性和稳定性,不出现“死角或 短路”现象。
Air Conditioning-Chapter 8
条形直片风口 用于室内和环形分布的送、回风口 安装在天花板或侧壁上
Air Conditioning-Chapter 8
条缝活芯回风口 叶片整体的内芯可以取出,便于安装过滤器
Air Conditioning-Chapter 8
旋流风口
适用于下送风
送风射流的流动规律
空气从孔口吹出,在空间形成一股气流称为吹出气流或射流。
研究内容:在一定的出风口面积、形式和出风速度条件下,研 究气流速度和温度的沿程变化。
目的:根据射流规律,合理布置送风口的数量和位置,保证人 呼吸区或者某个特定区域内的空气的温度、速度、洁净度等参 数满足要求。
在室内的气流流场中,回风口汇流的影响范围很小,影响室 内气流运动规律和室内空气参数分布的主要因素是送风射流。因 此合理选择送风口的形式和数量、布置位置具有重要意义。

大空间气流组织的数值模拟及优化

大空间气流组织的数值模拟及优化

图 7 z =2m处的速度等值线图 图 6 是 z=2m 处(人员使用区)的温度等值线图,从图中 可以看出,除南外墙、西南外墙的温度达 3 03 K 左右外,其他 区域温度相差不大,在 29 7K 到 29 9K 左右。整个人员活动区 的平均温度为 2 98 .6 K,平均 ΔET 值为-0 .31 4,大于- 1.7 ℃, 人员活动区整体感觉舒适,ADPI 指标为 6 6.7 %,温度不均匀 系数为 0.0 06 1,人员活动区温度较均匀。 图 7 是 z=2 m 处(人员使用区)的速度等值线图,我国 规范规定: 舒适性空调冬季室内风速不应大于 0.2 m / s,夏 季不应大于 0.3 m / s,最高不超过 0.5 m / s,从图中可以看 出,绝大部分 区域的风速低于 0 .3m / s 。靠近墙面部分的速 度较大, 是由于气流撞击墙面,产生 的乱流,以及外墙的热 流密度等因 素共同影响,其速度也不超过 0 .4 m / s 。整个人 员 活 动 区 的 平 均风 速 为 0.2 38 m / s , 速 度 不 均 匀 系数 为 0 .44 33 ,人员活动区的速度分布比较均匀。 然后以上述 方案的设计工况为基准工况 1,分别模拟计 算送风速 度、送风角度、送风高度等 对气流组织的影响。不 同工况对应的参数如表 3 所示,不同工况下 z =2 m 处的速度 等值线图和温度等值线图如图 8、9 所示,不同工况下人员 活动区计算结果如表 4 所示。 从表 4 中可以看出工况 1 的送风速度是优选方案;在其 它条件不 变的情况下,随着送风角度 向上偏移,人员活动区
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

模型[1]

m s,送风温如图,房间左下角有一个空调,送风和回风方向如图所示。送风速度为1/

度为25℃,壁面温度为30℃。

1.建立模型及网格划分

①建立模型及网格划分的步骤在此处暂时省略,以后后机会再补上,这里直接读入网格文件hvac-room.msh。

②读入网格后应检查网格及网格尺寸,通过Mesh下的Check和Scale进行实现,这里不做详细描述。

2.求解模型的设定

①启动FLUENT。启动设置如图,这里着重说说Double Precision(双精度)复选框,对于大多数情况,单精度求解器已能很好的满足精度要求,且计算量小,这里我们选择单精度。然而对于以下一些特定的问题,使用双精度求解器可能更有利。

[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:312-317

a.几何特征包含某些极端的尺度(如非常长且窄的管道),单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。

b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体,而某一个区域的压力特别大(因为用户只能设定一个总体的参考压力位置),此时,双精度求解器可能更能体现压差带来的流动。

c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格,使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题,此时,使用双精度求解器可能会有所帮助。

②求解器设置。这里保持默认的求解参数,即基于压力的求解器定常求解。如图:

下面说一说Pressure-based和Density-based的区别:

a.Pressure-Based Solver是Fluent的优势,它是基于压力法的求解器,使用的是压力

修正算法,求解的控制方程是标量形式的,擅长求解不可压缩流动,对于可压流动

也可以求解;Fluent 6.3以前的版本求解器,只有Segregated Solver和Coupled

Solver,其实也Pressure-Based Solver的两种处理方法;

b.Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的,它是基于密度法的求解器,求解

的控制方程是矢量形式的,主要离散格式有Roe,AUSM+,该方法的初衷是让Fluent

具有比较好的求解可压缩流动能力,但目前格式没有添加任何限制器,因此还不太

完善;它只有Coupled的算法;对于低速问题,他们是使用Preconditioning方法来

处理,使之也能够计算低速问题。Density-Based Solver下肯定是没有SIMPLEC,

PISO这些选项的,因为这些都是压力修正算法,不会在这种类型的求解器中出现

的;一般还是使用Pressure-Based Solver解决问题。

基于压力的求解器适用于求解不可压缩和中等程度的可压缩流体的流动问题。而基于密度的求解器最初用于高速可压缩流动问题的求解。虽然目前两种求解器都适用于各类流动问题的求解(从不可压缩流动到高度可压缩流动),但对于高速可压缩流动而言,使用基于密度的求解器通常能获得比基于压力的求解器更为精确的结果。

-湍流模型,Define/Models/Viscous。

③流动模型设置。这里使用的是kε

a.这里我们使用的湍流模型是Standard kε-模型,这种模型应用较多,计算量适中,

有较多数据积累和比较高的精度,对于曲率较大和压力梯度较强等复杂流动模拟效

果欠佳。一般工程计算都使用该模型,其收敛性和计算精度能满足一般的工程计算

要求,但模拟旋流和绕流时有缺陷。

b.壁面函数的选择,我们这里选择的是,标准壁面函数法。其应用较多,计算量小,

有较高的精度。适合高雷诺数流动,对低雷诺数流动问题,有压力梯度、高度蒸腾

和大的体积力、低雷诺数和高速三维流动问题不适合。

④激活能量方程。考虑到传热的存在,需激活能量方程,Define/Models/Energy。

3.材料物性设置

保持默认的air物性,Define/Materials,这里不再详述。

4.计算域设置

一般来讲,计算域与边界条件在建模时已确定,这里只是根据具体需要,设置相关参数。计算域在这里默认,Define/Cell Zone Conditions,默认流体介质为标准空气。

5.边界条件设置

①设置进口的边界条件。

从Zone列表中选择inlet,并设置Type为velocity-inlet。再单击Edit弹出Velocity Inlet 对话框。

m s,而Specification Method中的设置如图。

Momentum设置:设置入口速度为1/

在Turbulence Specification Method (湍流定义方法)下拉列表中,可以简单地用一个常数来定义湍流参数,即通过给定湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义流场边界上的湍流。

这里选择Intensity and Hydraulic Diameter,湍流强度与水力直径的确定有相应的计算方法,这里只是采用估算来加以确定。

Thermal设置:设置入口送风温度为298K,即25℃。

②设置出口的边界条件。

从Zone列表中选择outlet,并设置Type为pressure-outlet。再单击Edit弹出Pressure Outlet 对话框。

压强出口边界条件在流场出口边界上定义静压,而静压的值仅在流场为亚声速时使用。如果在出口边界上流场达到超音速,则边界上的压强将从流场内部通过差值得到。其他流场变量均从流场内部通过插值获得。

Momentum设置:使用默认的表压参数值,因为出口为大气压,而Specification Method 中的设置如图。

相关文档
最新文档