空调房间室内气流组织模拟fluent

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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,2011:312-317a.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CoupledSolver,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。

空调房间流场温度场的fluent模拟报告

空调房间流场温度场的fluent模拟报告

空调房间流场温度场的fluent模拟报告1. 引言1.1 概述空调在现代生活中扮演着重要的角色,它可以有效地改善室内环境,并为人们提供舒适的居住和工作条件。

空调房间的流场温度场分布是一个关键因素,对室内温度均匀性、舒适性以及能源消耗等方面都有着重要影响。

因此,对空调房间的流场温度场进行模拟与分析具有重要意义。

1.2 文章结构本文主要围绕着空调房间流场温度场的Fluent模拟展开研究。

文章共分为五个部分:引言、流场温度场模拟方法、模拟结果与分析、参数优化与仿真结果验证以及结论与展望。

每个部分都包含了具体的子章节,以便系统地介绍和阐述相关内容。

1.3 目的本文旨在使用Fluent软件对空调房间的流场温度场进行详细模拟,并通过分析结果和验证方法,评估其在不同工况下的效果。

同时,本文还将探讨如何优化空调参数以实现更好的温度均匀性,并展望存在问题并提出改进方向。

以上是对文章引言部分内容的详细清晰撰写。

2. 流场温度场模拟方法2.1 空调流场模拟概述空调房间的流动和温度场模拟是通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)方法实现的。

该方法基于Navier-Stokes方程,并结合大气物理学、传热学和传质学等知识原理,对空气在房间内的流动特性进行数值分析。

通过该模拟方法可以了解空调房间中的气流运动规律以及温度分布情况,进而为空调系统设计和优化提供有效依据。

2.2 Fluent软件介绍Fluent是一种常用的CFD仿真软件,广泛应用于各种工程领域。

它提供了强大的求解器和前后处理器,可实现复杂流体问题的数值模拟和分析。

在本文中,我们采用Fluent软件进行空调房间流场温度场仿真模拟。

2.3 模型建立与边界条件设定在进行流场温度场模拟前,需要建立几何模型并设置边界条件。

首先,根据实际情况绘制出空调房间的几何图形,并导入Fluent软件进行后续处理。

然后需要定义边界条件,包括房间墙壁、入口和出口等。

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 optimizationAbstractAirflow-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.Keywords:Airflow-organizing;Numerical simulation; Turbulencemodel;Temperature field;Velocity field.目次1引言 (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.2 国内外的研究成果 (1)1.3 本文的主要内容和工作 (2)2空调房间的气流组织形式 (3)2.1气流组织的介绍 (3)2.2常用的气流组织形式 (3)2.2.1侧送侧回 (4)2.2.2上送下回 (4)2.2.3上送上回 (4)2.2.4 下送上回 (5)3 气流组织和室内舒适性的评价指标 (5)3.1 技术指标 (5)3.2 经济性指标 (7)3.3 适性空调室内空气计算参数 (8)4 空调房间的数值模拟过程 (8)4.1 物理模型的建立 (8)4.2网格的划分 (11)4.3数学模型 (11)4.4在Fluent里的参数 (13)4.5解算结果及后处理 (14)5 数值模拟结果分析 (15)5.1侧送侧回的结果及分析 (15)5.2 异侧下送上回的结果及分析 (17)5.3上送上回的结果及分析 (19)5.4上送下回的结果及分析 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)1 引言1.1 研究的背景及意义随着经济的发展和科技的进步,人们的物质生活水平不断提高,空调的使用越来越普及,人们对居住和工作环境的要求也越来越高,因此对通风空调技术也提出了更高的要求。

空调房间气流组织数值模拟

空调房间气流组织数值模拟

=袅【r爱】+岳【r雾】+斟r亚az】+S[2】
式中,妒为通用变量,代表Ⅱ,t,,埘,T,cs,等求解变
量;为广义扩散系数;S为广义源项;Ⅱ,口,l‘,为速度
“。在石,),,:方向的投影。对于特定的方程,9,r和
竺=二』P三±s S具有特定的形式(见表1)。 表1 通用控制方程中各符号的具体形式
Байду номын сангаас
-___-_____-____--●_-●^___——————_-_-_●●-_-_——
连续方程



动祭方程

能量方程T

一apla。i+S
女,c
Sr
组分方程
cI£如
S。
表l中毗为速度,弘为动力粘度;P为压力;后
万方数据
·42·
安徽冶金科技职业学院学报
2009年第1期
为传热系数,c为比热;cl为组分.s的体积浓度;见 为组分S的扩散系数。
本文为建立此模型房间流场计算的数学模型 所作的简化如下:
1物理模型的建立
如图1,模型房间的内部空间尺寸为:长度4.5 111、宽度3.3 ITI、高度3 m。房间的窗户安装在南墙 上,窗户的尺寸为1.2 mx 1.5 m。进风口长、宽为 0.4 111、0.1 m,出风口长、宽为0.4 m、0.2 m。房间 只有南墙和南窗有热量传递,其余墙面假设为绝 热。
(2)室内速度分布很均匀,对于工作区的流速,
射流对室内空气的影响更为强烈,送风射流形成的
从图中可以很清楚的看出,风速是较均匀的,在z 旋涡相应增大。射流的下方形成较大的旋涡时,旋
万方数据
总第钙期
张红光,陈光:空调房间气流组织数值模拟
·43·

基于FLUENT的房间内组分的流动特性仿真分析

基于FLUENT的房间内组分的流动特性仿真分析

基于FLUENT的房间内组分的流动特性仿真分析1、设计参数FLUENT已经广泛用于复杂的化工反应工程、流线设计及环境监测等诸多领域,可以用于解决流体的流动特性、相间转换过程、热质耦合传递等复杂问题,可以直接形象地分析在空间和时间域上连续性的物理场,为优化操作条件提供了丰富的理论指导和可靠的依据为了更好地了解内部的传热传质过程,充分研究床层内部的流动特性具有重要意义。

计算流体动力学(CFD)在流体流动和传热传质过程中,数值数学和计算机科学结合的产物,是一门具有强大生命力的交叉科学。

ANSYS FLUENT是一种将流体力学,有限元结合的数值求解平台,同时具有图像显示功能。

该平台主要应用各种离散化的数学方法,对流体力学的各类问题进行数值计算和分析研究,以解决各种实际问题。

计算流体力学ANSYS FLUENT与实验法相比有以下几个优点:相对试验过程,可以提供比更加细致、全面的数据;研发费用低,明显缩短产品的研发周期,提高科研工作者工作效率的特点;数值平台仿真分析,可以为试验提供一定的理论参考和指导作用。

本文模拟了房间里的气流和传热,这个房间排风系排烟过程。

几何尺寸,其中长宽高分别为7.8m,4.2m,3.1m,房间壁面厚度为0.2m,壁面材料混凝土(密度2719kg/m3,定压比容1500J/kg.K,热导率200.4W/m.K),具体的布局图。

研究对象:某南方城市的房间模型如下图所示,房间高3.3m,在每个房间上方布置了组分进风口和回风口。

速度为0.6m/s,温度为40.5℃,如图0所示。

2、建立计算模型与划分网格本文主要是分析利用FLUENT进行房间内流动的仿真计算,因此主要分析fluent的过程。

针对网格划分过程简略。

图1 房间内流域模型2.2划分网格图2 数值计算流域的几何模型(1)几何模型的建立通过三维软件建好后,然后保存为step格式,然后导入到ICEM中,如图2所示。

(2)划分流域的面网格单击选中操作工具栏中的网格绘制图标,并在绘制网格mesh界面下单击选中体网格。

基于Fluentairpak的数据中心机房的气流组织模拟优化

基于Fluentairpak的数据中心机房的气流组织模拟优化
Si m ul a t i on Op t i mi z a t i o n a n d E v a l u a t i on An a l y s i s o f t h e Da t a Ce n t e r Ai r f l o w Di s t r i b u t i on
f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , S h a n g h a i 2 0 0 0 9 3 , C h i n a )
Ab s t r a c t :En e r g y c o n s e r v a t i o n a n d e mi s s i o s n r e d u c t i o n i s a l o n g - t e r m i mp o r t a n t s t r te a g i c t a s k i n o u r
c o u n t r y .Wi t h t h e r a p i d d e v e l o p m e n t o f m o b i l e b u s i n e s s i n C h i n a , mo r e a n d m o r e d a t a c e n t e r s a r e u s e d ,
器均 温和回风 温度基 本相 同时 , 相 对 于原始送 风 温度 1 5℃ , 冷 热通道 改进 方案 可提 高至 2 6℃ , 相 对 于原 始方 案 可节 能 4 2 . 2 7 %。
关键词: 数 据 中心机 房 ; 流动 ; 数值 模拟 ; 算法; 气流 组织 ; 节能 中图分 类号 : T K0 1 8 ; T U8 3 4 文 献标志码 : A 文章编 号 : 1 6 7 3 — 7 2 3 7 ( 2 0 1 5 ) 0 3 — 0 0 2 7 — 0 7

用CFD方法对冬季空调房间进行气流组织模拟和优化方案

用CFD方法对冬季空调房间进行气流组织模拟和优化方案

4.1冬季空调房间的温度场和速度场 4.1.1冬季空调房间的温度场
z = 0.1m处温度场
z = 1.1m处温度场
z = 1.6处温度场
z = 2m处温度场
4.1.2冬季空调房间的速度场
z = 0.1m处速度场
z = 1.1m处速度场
z = 1.6m处速度场
z = 2m处速度场
问题
➢ 温度场:温度场也有极大的改善,但改善程度 略次于措施1。
➢ 速度场:比采取措施2前略有改善,但效果不是 很大。
4.4改进后冬季空调房间的温度场和速度场。 4.4.1采取措施3后冬季空调房间不同断面的温度场
z = 0.1m处温度场
z = 1.1m处温度场
z = 1.6m处温度场
z = 2m处温度场
谢谢
❖ 冬季外窗的渗透风对室内温度场影响很大,北向与西向墙及窗的热损失, 也使得温度场在这两个墙壁附近分布不均匀。
Hale Waihona Puke 改进方法➢ 改进方法: ❖ 措施1:采取措施,使北向外窗的
渗透风量减小一半,风口的布置 不变。 ❖ 措施2:风机盘管以及风口布置位 置改变,其中一组风机盘管以及 送风风口移到靠近北外墙布置。 如右图所示,北外窗的渗透风量 不变。 ❖ 措施 3:采取措施使北外窗的渗 透风量减小一半,同时又将送、 回风口移近北外墙(窗)。新风 、送回风的参数不变。
2.3算例选择
本模拟选择本办公楼中最 代表性的房间进行模拟,空 调平面图如右图所示。房间 内安装了两台风机盘管。
3.模型建立 3.1 几何模型
设计对象的物理模型如图所示,房间的尺寸:8.2m×5m×3.3m(长×宽×高),如下图所示。
3.2 数学模型
在本设计中采用k-ε(k为紊流动能,ε为紊流耗散率)模型。它是目前在房间空气流 动中最普遍采用的模型,对暖通空调领域多种流型的计算结果显示,该模型优于其他 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

图3.异侧上送下回
图4.异侧下送上回
网格的划分:
• 我所建立的模型是规 则的长方体模型,因 此取整个空调房间为 计算区域,在笛卡尔 直角坐标系下使用 0.08m×0.08m×0.08 m的网格,网格数总 计147700个,模型如 下图,数值模拟采用 Fluent软件进行数值 计算。
图5.网格划分的模型图
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。
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。
( 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

某空调间fluent模拟

某空调间fluent模拟

空调间内空气流场的模拟模拟课题名称:空调间内空气流场的模拟模拟的步骤:1:gambit建立空间模型及建立网格1.1打开gambit,选择文件的存储路径。

为了寻找的方便,我们将文件尊放在d盘fluent文件下点击run,进入gambit界面;1.2建立空调间的空间模型点击体控制面板中的体控制按钮直接生成六面体,选择direction为+x+y+z方向输入房间尺寸,生成房间如图同样的方法生成空调的六面体,并将六面体通过移动的选项将六面体移动到正确的位置上如图:因为整个的计算区域为空调间减去空调的空间所以选择选项,将空调的空间去除,经过渲染之后得到下图:这样计算区域的几何模型就建立起来了。

1.3网格的划分这里我们直接对体进行网格划分点击,进入网格划分界面,选择该体,采用六面体的网格单元和submap网格划分方法进行划分如图Interval size输入0.05,建立网格如图如图,我们可以看到总共建立了359840个网格。

接下来需要对网格单元记性检查,经过检查发现网格符合要求。

1.4定义边界类型本文定义房间的上下左右先后分别为壁面边界,空调的下边界为速度进口,空调的上边界为速度出口空调的其他面为壁面边界。

建立的过程如图建立完成后得到:1.5保存文件后安全退出执行File Export Mash,输出三维的数据文件,不要在2维的地方打勾,为了以后查找的方便我们将文件的名字改为kongtiaojian,最后执行Exit安全退出。

这里注意不要点右上角的,要选择exit键才能安全退出,否则生成的是碎片文件。

2 fluent模拟2.1文件的读取和检查打开fluent三维单精度计算器如图,执行Flie Read Case,读入我们已经划分好的网格文件,当出现表示网格文件读入完毕。

执行Grid Check检查网格,表示网格检查完毕。

执行Grid Scale我们可以看到整个的计算区域2.2各个参数的设立点击Define Model Solve,本例为压力计的定常模型,故保持默认值点击Define Model Energy,打勾,激活传热计算点击Define Model Viscous为标准的k-epsilon模型模型选择完后定义材料fluent默认的材料是空气,故不需要定义流动的材料,但需要考虑房间及空调壁面的传热,房间壁我们默认为铝,通过改变铝的物理性质来改变材料,而空调壁面的材料我们直接调用数据库里的钢,完成材料的定义。

空调房间气流组织的数值模拟研究

空调房间气流组织的数值模拟研究

空调房间气流组织的数值模拟研究摘要:随着社会的进步和经济的发展,人们的生活水平不断提高,对居住和工作的建筑环境有了更高的要求,因而对通风空调技术也提出了更高的要求,空调效果成了人们关心的重点。

空调室内的气流组织直接影响着空调系统的使用效果,是关系着房间工作区的温湿度基数、精度及区域温差、工作区的气流速度及清洁程度和人们舒适感觉的重要因素,是空气调节的一个重要的环节。

本文采用CFD方法,对办公室空调房间内的气流组织进行三维数值模拟计算,并对模拟的结果进行分析讨论。

关键词:气流组织;数值模拟;速度场;温度场1物理模型本文所研究的空调办公室房间尺寸为6.8m×6.0m×4.0m,柜式空调机送风口的尺寸500mm×300mm,送风口中心距地1.55m,回风口的尺寸为500mm×500mm,回风口贴地。

立式空调机斜侧放置在墙角,与墙壁成45°夹角。

空调房间有11台计算机、11个人员、4盏荧光灯等热源。

为了简化计算,计算机为400mm×400mm×400mm的正方体模型,其中心距地1m;人员为坐姿,为一个400mm×400mm×1200mm的长方体模型;荧光灯为50mm×50mm×1200mm的长方体模型,距地2.6m,白天不考虑灯光照明。

坐标原点为房间的几何中心。

简化的物理模型如图1。

图1房间的物理模型2数学模型为了简化问题,作如下的假设:(1)室内气流为不可压缩常物性牛顿流体,稳态湍流流动,且符合Boussinesq假设;(2)不考虑太阳辐射以及房间内部各表面的辐射换热影响,固体壁面上满足无滑移条件,在计算模型中不考虑;(3)门、窗、墙壁密闭性好,不考虑漏风的影响。

根据实际情况采用的计算方法是由Launder和Spalding等提出的k双方程模型。

模型的控制方程为:①连续性方程(1)式中,ui 为xi方向上的时均速度,m/s。

开启式中庭建筑冬季空调气流组织的CFD模拟研究的开题报告

开启式中庭建筑冬季空调气流组织的CFD模拟研究的开题报告

开启式中庭建筑冬季空调气流组织的CFD模拟研究的开题报告题目: 开启式中庭建筑冬季空调气流组织的CFD模拟研究一、研究背景和意义开启式中庭建筑,是当前建筑领域中新兴的一种设计方式。

中庭通常是建筑的中心区域,与室外环境相通,常常被设计为开放或部分覆盖,使得室内和室外空气流动相互交换,达到调节室内环境的目的。

然而,在冬季,室内外温差较大,如果不加控制,室内就会变得相当寒冷,影响住户的舒适度。

为解决这个问题,需要采取合理的空调气流组织方式。

CFD (Computational Fluid Dynamics)模拟技术可以模拟二维或三维流体运动和热传递,是探究开放式中庭建筑冬季空调气流组织的最佳方案的有力工具。

二、研究内容和方法本研究旨在通过CFD模拟技术,探索冬季开放式中庭建筑中空气流动的特性,分析温度场和流场的分布和变化,优化和设计最佳的空调气流组织方案。

具体研究内容包括以下几个方面:1. 建立开放式中庭冬季空调CFD模型:选择具有代表性的开放式中庭建筑,建立二维或三维CFD模型,包括建筑物、空气、热辐射、对流和传热等物理过程。

2. 分析冬季室内外温度分布特性:通过CFD模拟技术,研究开放式中庭建筑中冬季温度场的分布特征,探讨中庭建筑所产生的自然冷气流。

3. 设计和优化空调气流组织方案:基于CFD模拟结果,通过设计和优化空调气流组织方案,实现开放式中庭建筑中室内的可调节、舒适热环境。

4. 编写模拟分析报告:对CFD模拟结果进行分析和总结,撰写模拟分析报告,以阐明开放式中庭建筑空调气流组织的优化方案和实现技术。

三、预期成果通过本次研究,预期达到以下成果:1. 建立开放式中庭冬季空调的CFD模型,探讨冬季室内外温度分布特性,解决冬季中庭建筑的温度问题。

2. 提出合理的空调气流组织方案,优化开放式中庭建筑中室内空气流动结构,提高室内热环境舒适度。

3. 上述研究结果和原始数据,经过编制分析报告等形式的处理呈现出来,为今后类似建筑设计和改进提供有理依据和标准。

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
T e s ls i a e t K一‘ t r u e c mo e i t e me ia v ld t t a t e h r ut a e h h u b ln e d l h n n u rc l
c mp tt n te rlw t cue tema n nu i r ro i o uai t h a f o o i o s u tr o h r l -nf m o m s r f o o fa il. te me , i eii d a te meia smuain s e sbe At s h a t i i s ct t t n rc l lt a o me t l e h h u i o l h ls n pe it efc o te f w sg ig I a piain o ep ma t rdc te et h arl d inn . p l t i f o h f f i o e t s c o s
evrn et ihr hg e. i te l o H A , rt nly ni m n ihg e ad hrS n f d V C te i a t o o s n i o h i f e h ao i f ar o -raiig s p r n if ec t te et ad eg uig i w ognz h i ot t une h efcs e ry n l f n a m a n l o f n n s
qai i te m te rae te ry esd te lig te uly h ro , dces o h eeg epne i h bi n , t n o h e f n x n u d h eeg svn ds n te a evrn et te i ig d e nry ig ei t h h t i m n o h b l n a t a g o e n o f u d n h

基于FLUENT对某商场的气流组织仿真设计

基于FLUENT对某商场的气流组织仿真设计

的温度详细分布的文献未见报道。由于实际空气是粘性流体,流动基本为湍流流动,故这其中涉 及湍流模拟技术。 1.4 本论文的研究内容 人们现在非常重视环境问题,因为环境直接影响到人类的生存与发展。环境问题包含两个方 面:室内环境与室外环境。据统计,人们平均有80%以上时间处在室内,即人们绝大多数时间是在 建筑内部工作与生活。随着社会发展和人们生活水平的提高,工作居住条件不断改善,许多建筑 物都进行了高级装修,作为改善建筑环境重要手段的空调也广泛应用在体育馆、影视院、百货商 场、餐厅等公共建筑和办公楼、酒店客房及住宅中。空调主要是调节控制房间热、湿环境,给人 们以舒适感。但舒适不等于健康,人们在享受空调所给予的舒适感的同时,某些空调房间的空气 品质却在恶化,无形地对人们的健康造成危害。所以在暖通空调系统中,室内气流组织的合理性, 对空调效果及能耗有重大的影响。寻找合适的气流组织形式以满足节能和舒适性的需要是非常重 要的。 空调房间的气流组织,是指确定合适的送(回)风口形式、位置、规格、数量和送(回)风量、 风速、温度等参数。这些参数直接影响室内空调的效果,是关系着房间的温湿度参数、精度及区 域温差、 工作区的气流速度及清洁程度和人们舒适感觉的重要因素, 是空气调节的一个重要环节, 也是工程设计中必须着重考虑的一个重要环节。 传统的揭示气流组织分布规律的作法是通过模型实验,得出经验或者半经验的公式,然后在 这些公式的基础上进行气流组织的计算。由于模型实验不仅耗费人力、物力,而且受模型实骏的 条件限制,有时难以模拟出复杂的空间流动的全部特征。即使是同样一个空调房间,可能的气流 组织方案也会有很多种,想通过实验的方法来确定各种气流组织方案的优劣需要较长的实验周期 和昂贵的实验费用,显然是不现实的,也不经济。 随着计算技术的发展和高速计算机的应用,利用计算机求解空气流动控制方程组的数值模拟 方法CFD也有了很大的发展。CFD方法具有成本低、速度快且可模拟各种不同的工况等独特的优 点,故其逐渐受到人们的青睐。CFD方法也越来越多地应用于暖通空调领域。利用CFD方法可以对 室内空气流动的速度场、温度场、湿度场以及有害物浓度场等进行模拟和预测,这对保证良好的 房间空调系统气流组织方案、 提高室内空气品质(IAQ)以及降低建筑物能耗都有重要的指导意义。 研究合理的房间气流组织的数值计算方法成为进行高性能的房间空调设计的重要方向。 本文采用FLUENT软件以直观的方式显示了多种气流组织方案的气流流型,分析讨论其气流 分布规律,指出其适用场合:并将数值计算结果进行处理,通过分析和比较,证实了利用K-ε湍 流模型对非等温的房间气流组织进行数值计算是可靠可行的。并将各种不同送风参数下的温度场

基于 Fluentairpak 的数据中心机房的气流组织模拟优化

基于 Fluentairpak 的数据中心机房的气流组织模拟优化

基于 Fluentairpak 的数据中心机房的气流组织模拟优化顿喆;秦赟;关欣【期刊名称】《建筑节能》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】节能减排是我国重要的长期战略任务。

随着我国移动事业的快速发展,数据中心机房越来越多,能耗越来越大。

空调设备约占机房总能耗的40%,不合理的气流组织会导致空调设备的投资和运行费用的增高。

因此,机房的气流组织优化对于提高机房空调效率以及机房的节能减排起到重要的作用。

利用 Fluent 软件对某实际数据中心机房的具体情况进行模拟,提出2种气流组织优化方案:建立冷热通道(人机分离布局)和冷热通道改进方案。

分别对这2种方案进行数值模拟,得出相应的结果,并对这2种方案进行对比和分析。

在与原始方案室内温度分布、服务器均温和回风温度基本相同时,相对于原始送风温度15℃,冷热通道改进方案可提高至26℃,相对于原始方案可节能42.27%。

【总页数】7页(P27-33)【作者】顿喆;秦赟;关欣【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TK01+8;TU834【相关文献】1.数据中心机房气流组织研究在某机房的应用 [J], 洪晓涵;张少凡;陈胜朋;李林达;张建忠;刘源;姜世涛2.数据中心机房冷通道封闭对r机房气流组织及能效的影响研究 [J], 张林锋;欧阳述嘉;胡宇昭;贾涛;宋广千;张亚雄;李云爽;刘娇丽3.基于气流组织优化技术的数据中心机房节能减排运用 [J], 辛建华4.某数据中心机房气流组织模拟与优化 [J], 逄书帆5.数据中心机房环境管理—气流组织优化研究 [J], 张冬冬;程小帅;田子涵;张紫健;贾桥龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于Fluent的某超市空调工况下室内气流组织模拟

基于Fluent的某超市空调工况下室内气流组织模拟

基于 Fluent 的某超市空调工况下室内气流组织模拟丁伟翔 刘秀会 金羽佳浙江联泰建筑节能科技有限公司摘 要: 本文采用Fluent 计算流体力学软件作为模拟工具, 针对某大型超市冬夏季室内空调工况下的气流组织进 行了模拟研究, 通过分析空调送风在室内形成的温度场及速度场, 为该超市空调系统设计的合理性及室内人员的 舒适性提供参考。

关键词: 超市 室内气流组织 空调系统 冬夏季Simulation Research on Indoor Air Distributionof a Large Supermarket in Air­conditioningDING Wei­xiang,LIU Xiu­hui,JIN Yu­jiaZhejiang Liantai Architecture Energy Saving Technology Co.,Ltd.Abstract: This article simulates the indoor air distribution of a large supermarket in air­conditioning in summer and winter by Fluent software.Analyzing the temperature field and velocity field formed by air conditioning supply­air,it will provide reference to the rationality of the design and the comfort of the indoor people for this supermarket air­conditioning system.Keywords:supermarket,indoor air distribution,air conditioning system,summer and winter收稿日期: 2017­9­9作者简介: 丁伟翔 (1991~), 硕士, 助工; 浙江省杭州市文二路 391号西湖国际科技大厦 D 中 408浙江联泰建筑节能科技有限公司 (310012); E­mail:542085088@0 引言气流组织是空气调节中的一个重要环节, 关系着 房间人员活动区的温湿度参数,精度及区域温差。

【技术】CFD模拟计算在空调系统设计中的应用

【技术】CFD模拟计算在空调系统设计中的应用

【技术】CFD模拟计算在空调系统设计中的应用摘要:对于一个综合性建筑来说,它的温度场及气流组织设计的是否合理,往往会直接影响到建筑使用时人员的舒适性。

本文通过对华润中心1#中庭的温度场及气流组织运用CFD软件进行模拟分析,从而得到相对合理的空调系统设计,以供参考。

关键词:模拟计算气流组织 CFD 中庭空调系统设计The application of the CFD numerical simulation in the designBy Song Zhihui and Hu yakunAbstract: For a comprehensive building, weather its temperature field and air distribution design is reasonable or not, will often directly affect the personnel comfort. Temperature field and air distribution at Huarun Center as simulated and analyzed by CFD in this paper ,a rational air conditioning system design can be obtained from CFD. Just for your reference.Key words: Numerical simulation, Air distribution, CFD, The atrium, Air conditioning system design.1 项目概述1.1 项目简介本项目位于石家庄市桥西区,总建筑面积为563573 平方米,地上4栋塔楼,塔楼A、B为办公楼,塔楼C、D为公寓,裙房商业为七层(包含商业及餐饮),地下共4层,为地下汽车库、超市、商业及设备用房,建筑总高度199.8 米。

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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
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;Fluent6.3以前的版本求解器,只有SegregatedSolver
和Coupled Solver,其实也Pressure-Based Solver的两种处理方法;
b.Density-BasedSolver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Pr
econditioning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-BasedSolver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 ZoneConditions,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Veloc ity Inlet对话框。

m s,而SpecificationMethod中的设置如Momentum设置:设置入口速度为1/
图。

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P ressureOutlet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 Metho d中的设置如图。

Thermal设置:对于包含能量计算的问题,需要设定回流总温。

(这里原文中并未设置,提出质疑,认为这里应设置成为外界温度298K,即25℃。


③设置壁面的边界条件。

从Zone列表中选择wall,并设置Type为wall。

再单击Edit弹出Wall对话框。

Thermal设置:设置壁面温度为303K,即30℃。

6.求解
①SolutionMethods:这里保持默认的求解参数。

②SolutionInitialization:对于稳态问题,计算的初始化并不显得那么重要,这里只将Computefrom下拉列表中选择inlet,然后点击Initialize按钮。

③Run Calculation:设置迭代步数,开始迭代。

7.后处理
①显示速度云图。

双击击GraphicsandAnimation/Contours,设置如图
结果如图:
②显示温度云图。

同样,设置如图:
结果如图:。

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