《室内空气流动数值模拟》05
空调列车室内气流分布的数值模拟
ｄ ｓｇ ｆａｒｄ ｓｒｂ ｔｏ ｎ ｔｅ ａｒ— ｃ ｎ ｉ ｏ ｅ ｏ ａ ｅ ｗａ ｉｅｎ． ｅ ｉｎ ｏ ｉ ｉｔ ｕｉｎ ｉ ｈ ｉ ｉ ￣ ｄｔ ｎ ｄ ｃ ｍｐ ｍｎ ｍ ｓ ｇｖ ｏ ｉ
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陈焕 新 黄 素逸 张登 春
（ ． 中科技 大学 ， Ｉ华 湖北武汉 ４０７ ； ２ 中南大学 ． ３０ ４ 湖南长沙 ４０７ ） １０５
摘
要 ： 运用 ｋｅ —紊流模 型对 空凋列 车（ 座车） 内气流组织 ， 硬 室 主要是 速度场进行 了数值模 拟 ， 采用了有 限单 元法 ， 建
立 计算 边界条件 ， 为空凋列 车室内气流组织优化设计提供 了依 据 关键 词 ： 空调列 车 ； 气流组织 ； 有限单元法 ； 值模 拟 数
Ｃ ｅ ｕ ｎ ｉ Ｈ ａｇ Ｓ ９ ｚ ａ Ｉ ｎｃ ｔ ｈ ｎＨ ａ ｘ ｎ ｕｎ ｕ ｈ ） ｇ ｈ ｅ ｍ
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室内气流组织数值模拟与舒适度分析
室内气流组织数值模拟与舒适度分析摘要：分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的室内空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟，并对其结果进行了实验验证。
根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。
结果表明，分层空调和置换通风是室内中较好的气流组织方式。
关键词：室内；气流组织；速度场；温度场；数值模拟；热舒适引言传统空调系统的气流组织是以送风射流为基础的，通过反复迭代检查温度和速度。
最后，找到合理的回风方案和参数。
空调房间内的供气射流大多是多个非等温湍流射流，一般设计方法是基于单股等温紊流射流的规律，射流约束修正系数、射流重合度和非等温射流的修正系数。
介绍。
这种方法忽略了很多其他因素，如排风口的尺寸和位置、热源的性质和位置等，因此必然有一定的误差，在某些情况下甚至有很大的误差。
若简单地将这种方法用于空间空调系统的气流组织设计，是不合适的。
空间空调系统的气流设计没有成熟的理论和实验结论。
主要研究方法是将气流的数值分析与模型相结合。
由于气流的数值分析涉及到各种可能的内部扰动、边界条件和初始条件，所以可以完全反映房间内的气流分布，从而确定气流的最佳方案。
1室内空气流动的有限元数值模拟机械通风房间内的空气流动多属于非稳态湍流流动，直接模拟尚不现实。
在解决实际问题时，需要对物理模型进行一定的假设和简化处理。
笔者作了以下假设：1）室内空气为低速不可压缩气体，且符合 Boussinesq 假设；2）室内空气流动为准稳态湍流流动；3）忽略能量方程中粘性效应引起的能量耗散。
2各种送风方式下大空间室内气流组织数值模拟2.1研宄对象本文的研宄对象为有内热源、尺寸为12 mX &4 mX5.0 m（长X宽X高）的长方体建筑模型（如图1所示），风口设在外墙侧。
人员和设备由于不断放出热量，对室内气流分布特性有重要影响，将其视作内热源处理。
内热源模型为0.4 mX1.2 mX 1.3 m（长X宽X高）的长方体。
室内空气流动数值模拟的误差预处理法(1)(精)
室内空气流动数值模拟的误差预处理法(1)(精)背景介绍随着现代建筑业的发展，人们对室内舒适性和空气质量的要求越来越高。
经过多年研究，数值模拟已成为研究室内空气流动的常用手段之一。
然而，在进行室内空气流动数值模拟时，由于建筑结构和气流的复杂性，误差较大是不可避免的问题。
因此，为了提高数值模拟的精度，研究误差预处理方法势在必行。
问题分析室内空气流动数值模拟的误差来源于多个方面，包括边界条件、数值算法、网格划分等。
较大误差往往会导致数值模拟结果和实际情况存在较大的差异，影响模拟结果的可靠性和实际应用价值。
因此，需要针对误差进行精细处理，以提高模拟结果的准确性。
解决方案误差预处理方法主要包括两类：预处理算法和后处理算法。
预处理算法主要针对数值模拟算法本身的误差进行改善，主要包括多重网格方法(Multi-Grid Method)、预处理共轭梯度法(PCG Method)等。
后处理算法主要针对数值模拟结果进行改善，主要包括误差修正方法(Error Correction Method)、后处理共轭梯度法(IPCG Method)等。
多重网格方法多重网格方法是一种寻找更精细数值解的方式，通过降低粗略矩阵的精度，然后再进行求解，最后再通过一定的方法将求出的解平滑化来获得更精确的数值解。
这种方法往往需要对算法进行反复迭代，以达到较好的效果。
多重网格方法的精度往往会受到网格剖分的影响，因此，在进行数值模拟前，需要对模拟区域进行充分划分。
预处理共轭梯度法预处理共轭梯度法是一种可以加快求解速度并提高求解精度的方法，通过对原方程进行预处理，将预处理后的方程进行求解，以此获得更加准确的数值解。
预处理共轭梯度法的效果往往与预处理阵的选择和预处理方法的设计有密切关系，需要进行一定的实验比较。
误差修正方法误差修正方法往往是通过在求解过程中对误差进行补偿，以获得更加精确的数值解。
误差修正方法的精度往往受到算法设计和预设参数的影响，因此，在进行误差修正时需要进行实验比较，以选择最佳的算法。
室内空气净化器气流组织的数值模拟研究
室内空气净化器气流组织的数值模拟研究李喜玉刘伟龙（珠海格力电器股份有限公司家电技术研究院广东珠海 519070）摘要：用AIRPAK软件模拟室内流场分布，并以速度不均匀系数为判据来分析各种情况下的流场；建立室内速度不均匀系数与洁净空气量的关系。
关键词：AIRPAK、速度不均匀系数、洁净空气量Numerical Simulation and Research of Airflow Distribution for the Room with the AirPurifierLI Xi-yu，LIU Wei-long（Household Electric Institute of Gree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai，519070，Guangdong，China）Abstract: An air purifier room was numerical simulated using AIRPAK, and in the same room analyses various kinds of valley distribution with the criterion which is established by asymmetric coefficient of velocity .The purpose is to establish an context between Asymmetric coefficient of velocity and CADR . Keywords: AIRPAK、Asymmetric coefficient of velocity 、CADR0引言空气净化器的目的是为了更好的净化空气中的有害物质，洁净空气量、净化效果和室内的流场分布有很大的关系。
设计一款同种类型的空气净化器时，需要根据房间的面积(A)确定空气净化器的送风量，而目前送审的联合企业标准中已经有根据房间面积确定洁净空气量（CADR）的标准：A=0.1* CADR，需要洁净空气量与送风量之间的关系，这样就可以由房间面积来设计合适风量的空气净化器，因CADR值是一个和室内气流组织分布有直接关系的参数，室内气流组织的分布目前还缺乏一种定量合理的评价体系，本文以速度不均匀系数评价室内气流组织，所以，本文旨在建立洁净空气量和速度不均匀系数的关系曲线，根据该曲线可以得到相应的CADR值所需要的K值，然后我们根据房间大小建立模型，给定一系列的风量数值，用AIRPAK仿真得到该K值下所需要的风量数值，即是所需的空气净化器风量值[1-2]。
室内空气污染物排放过程数值模拟
浙江大学倾＋学位论文第二章数值计算方法２．１所计算房间布置特点本文计算对象如图２一ｌ所示，是一套１６９平方米四室两厅两卫的住宅，共九个房间，总长１６．６米，总宽８．２米，高３．５米，内部各房门均为高１．９５米，宽０．９米。
计算时所有内部的房门均处于开启状态。
：图２—１计算区域图２—２计算阿格２．２计算网格为保证得到流动的主要影响因素，需要考察一定尺度以上的涡，这就要求采用足够细的计算网格。
在对这一要求和计算耗时上的限制进行权衡后，结合实际房间尺寸，对计算区域划分了长、宽、高均为Ｏ．１ｍ左右的六面体结构化网格，共计４６５２１４个，如图２—２所示。
计算结果证明采用该网格可以提供足够的流场信息。
２．３流动特点均匀。
由于甲醛分子量（３０）与空气平均分子量（２８．９６６）相近，因而密度相近可以认为这一假定不影响计算结果。
３．２工况一下各个房间内流动、污染物排放的特点以工况一为例分析各个房间流动、污染物排放过程的特点。
假设经过一段时间的积累后室内甲醛质量浓度为３．３２５６Ｘ１０～［３］ｋｇ／ｋｇ，室外甲醛浓度为零。
开始通风后，外界空气从主卧和次卧１南面的门窗以２米／秒（相当于２级轻风）的速度流入，最后从厨房北面窗口流出（图３一１）。
工况一对该过程进行了计算，共计算了１２０秒内的流动和污染物浓度变化情况。
图３—１工况一计算嚏域图３—２到图３—６显示了工况一下的流场、甲醛浓度场变化情况图３—２工况一ｔ＝ｌＯｓ时刻速度矢量场与甲醛浓度等值面图３—３工况一ｔ＝ｌＯｓ时刻流线图Ｘ乜（ａ）１×１０４、２Ｘ１０～、３Ｘｌｆｆ７等值面（ｃ）２×１０—７等值面（ｂ）１Ｘ１０’７等值面（ｄ）３Ｘ１０－７等值向图３４工况一ｔ＝ｌＯｓ时刻甲醛质最浓度等值面（ｋｇ／ｋｇ）（ａ）高１．５ｍ水平剖面（ｃ）距左侧墙２．９米纵剖面（ｂ）高２．５ｍ水平剖面（ｄ）距左侧墙４．４米纵剖面幽３—５］：况一ｔ＝－ｌＯｓ时刻各剖面上的甲醛浓度分布（ａ）ｔ＝－２０ｓｔｂ）ｔ＝－６０ｓ图３－－７工况一主卧及卫生间２速度场和甲醛质量浓度×１０７水平剖砥图（高度１．５米）由计算结果可以得到各房问甲醛平均浓度随时问变化曲线，如图３—８所示。
室内空气流动的直接数值模拟
室内空气流动的直接数值模拟
孙在;黄震;王嘉松
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2007(41)5
【摘要】应用直接数值模拟(DNS)技术,采用高分辨率的网格,计算了一个三维非定常的室内通风流场.对比激光多普勒仪器的测量数据,DNS显示了优异的预测能力,特别是准确地捕捉速度峰值的能力.其计算结果能够详细地描述出室内空气湍流流动的演变和细微的漩涡结构,为设计室内通风环境和研究室内污染物扩散传输提供了强有力的工具.
【总页数】4页(P677-680)
【关键词】直接数值模拟;室内;空气流动;预测
【作者】孙在;黄震;王嘉松
【作者单位】上海交通大学燃烧与环境技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】X169
【相关文献】
1.V2F模型在室内空气流动数值模拟中与其他湍流模型的比较研究 [J], 李孔清;龚光彩;汤广发
2.室内空气流动的简捷数值模拟方法 [J], 赵彬;李先庭;彦启森
3.室内空气流动数值模拟的N点风口动量模型 [J], 赵彬;李先庭;彦启森
4.湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响 [J], 谢海英;张双;关欣
5.不同湍流模型数值模拟神光Ⅲ靶场室内空气流动的比较 [J], 张中礼;王易君;李明海
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建筑物空气流动场数值模拟及优化研究
建筑物空气流动场数值模拟及优化研究作为建筑工程师，如何保证建筑物的空气质量和室内环境是一个重要的问题。
空气流动场数值模拟及优化研究便成为了解决这个问题的重要方法。
建筑物内部的空气流动场会受到很多因素的影响，如建筑的形式、通风系统的设计、室内设备的位置等。
这些因素结合在一起会影响室内的空气质量和舒适度。
数值模拟能够帮助建筑工程师更好地了解建筑物内部的流动场，从而进行优化设计。
数值模拟采用计算流体力学（CFD）技术，可以模拟建筑物内部的气流运动，包括空气的流速、压力、温度等等，从而帮助工程师找到潜在的问题。
数值模拟需要建立合适的模型，考虑到建筑物的形式、通风系统的设计、室内设备的位置等因素。
一旦模型建立完毕，就可以使用计算机进行模拟，得出建筑物内部的气流运动以及各种参数分布情况。
通过分析数据，可以发现可能存在的问题，并且进行优化研究。
数值模拟优化研究的目的就是通过优化设计来改善建筑物内部的空气质量和舒适度。
优化的方法包括改变建筑物的形式、优化通风系统的设计，以及调整室内设备的位置等等。
这样做可以让建筑物内部的气流运动更加合理，从而改善室内环境。
另外，数值模拟还可以用于预测新建建筑的气流运动，提前发现潜在的问题。
当建筑物尚处于设计阶段时，进行数值模拟可以帮助建筑工程师更好地评估建筑的形式和通风系统的设计。
这使得工程师可以在建筑开始建造之前就进行必要的调整。
总的来说，数值模拟是一种非常有效的建筑物内部空气流动场研究方法。
通过数值模拟和优化研究，可以更好地了解建筑物内部的气流运动，从而优化建筑设计方案，达到改善室内环境的目的。
室内空气流动数值模拟的误差预处理法
Error-pretreatment method for numerical simulation of indoor air flow摘要：为加快室内空气流动数值模拟计算收敛速度，基于对多重网格法关于高频和低频误差的思想，采用误差预处理法对室内气流动的离散代数方程组进行由粗到细网格上的迭代求解。
用该方法和传统迭代法对室内空气等温和非等温流动分别进行模拟，其对比结果表明，误差预处理算法显著提高室内空气流动数值模拟的收敛速度，可将收敛时间减小到原来的1/3～1/2。
关键词：室内空气流动；误差预处理法；数值模拟；误差Abstract: Since the multi-grid method is not proper for numerical procedures based on SIMPLE， a simpler and more effective algorithm to solve the algebraic equations， the error-pretreatment method， is proposed to accelerate convergence for indoor air flow simulation. The algorithm is abased on the theory thatiteration errors can be pided into high frequency and low frequency ones. Two isothermal and non-isothermal indoor airflow examples were simulated with this method and the conventional iteration method. Theerror-pretreatment method improves the convergence speed for numerical simulation of indoor airflow by reducing convergence time by 1/2～1/3.Key words: indoor airflow; error-pretreatment method; numerical simulation; error如何快速、准确地模拟和预测工程中需要优化或进行比较的大量工况，一直是CFD（computational fluid dynamics）技术应用于空调通风房间内空气流动的数值模拟仿真存在的问题。
用湍流传热模型模拟室内空气流动和换热
中图分类号: TU834. 3+ 1
文献标识码: A
0引言
室内空气的气流组织包括速度场、温度场、浓度 场及相对湿度的分布等, 其中速度场、温度场直接影 响着其他各种场, 是室内空气气流组织研究的基础。 研究表明, 室内空气的气流组织是影响空调舒适性的 重要因素。利用合理的气流组织, 仅对工作空间进行 空气调节, 使工作区域具有良好的环境, 可大大节省 空间负荷, 实现节能的目的。因此研究空调房间内气 流和温度分布规律对于实现高效舒适的空气环境有 着重要的意义。
0. 5。 t 可表示为:
t=
t2 2 Rk
( 9)
相应地
U
dt dx
可表示为:
U
dt dx
=
-
2
2
t
t2
-
( c 2f 2 -
1)
t
k
( 10)
式( 8) 与式( 10) 联立, 可得如下关系式:
cD1f D1 = 2 c 2f 2 - 1 = cD2f D2
( 11)
在均匀湍流的初始阶段有 f 2= 1。根据渐近性原 则, 方程组( 11) 对均匀湍流的初始阶段仍然适用。采
U
dk dx
=
-
( 5)
U
d dx
=
-
c 2f 2
2
k
( 6)
U
d t2 dx
=
-
2
t
( 7)
U
dt dx
=
-
2
cD1f D1
t
t2
=
-
cD2f D2
t
k
( 8)
其中 x 方向为流动方向, U 为 x 方向对 应的流
建筑物通风与空气质量的数值模拟
建筑物通风与空气质量的数值模拟随着人们对室内空气质量的重视程度逐渐提高，建筑物通风系统的设计和优化也变得越来越重要。
而数值模拟技术的出现和发展，为建筑物通风与空气质量的研究提供了全新的手段。
本文将以建筑物通风与空气质量的数值模拟为主题，从以下几个方面进行探讨。
一、数值模拟技术的介绍数值模拟技术是通过计算机程序模拟物理过程或系统的数学方法。
在建筑物通风与空气质量的研究中，数值模拟技术可以通过对建筑结构、通风系统、热传递等因素进行模拟，来预测室内空气的流动情况和质量。
目前，较为常用的数值模拟方法包括CFD（Computational Fluid Dynamics）和TAS（Thermodynamic Analysis Software）两种。
其中，CFD方法基于流体力学经典基本方程，对建筑物内部空气的流动和传热进行模拟；而TAS方法则是以热力学为基础，对室内温度、湿度、风速等参数进行计算和分析。
二、建筑物通风与空气质量的模拟应用1. 建筑物通风系统设计的优化建筑物的通风系统设计对室内空气质量有着直接的影响。
通过数值模拟技术，可以对建筑物的通风系统进行优化，使得室内空气流动更加合理，减少死角和堵塞情况，提高空气质量。
2.室内空气质量的评价室内空气质量的评价是建筑物通风与空气质量研究的重要方面。
通过数值模拟技术，可以计算和分析室内空气的温度、湿度、气流速度等参数，从而评价室内空气的质量，并提出改进措施。
3. 新风量的确定建筑物的新风量是保证室内空气质量的重要参数。
通过数值模拟技术的计算和分析，可以确定建筑物需引入的新风量大小，保证室内空气质量达到标准要求。
三、数值模拟技术的局限性虽然数值模拟技术在建筑物通风与空气质量的研究中有较高的应用价值，但其仍存在着一定的局限性。
具体来说，数值模拟技术的结果往往依赖于模型的精度和真实性，以及参数的设定和计算方法的选择。
此外，数值模拟结果仅为预测结果，其可靠性需要通过比对实测数据来进行验证。
室内高温场所空气流动模拟研究
室内高温场所空气流动模拟研究引言：在室内高温场所，如工厂车间、钢铁厂、化工厂等，空气流动的不良状况可能会对工作人员的健康和工作效率产生负面影响。
因此，研究室内高温场所的空气流动模拟成为一项重要的课题，帮助我们了解空气流动的规律，并为改善室内温度提供依据。
本文将介绍室内高温场所空气流动模拟的方法和研究结果。
方法：1.数值模拟方法：数值模拟方法是一种常用的研究室内高温场所空气流动的方法。
它通过建立数学模型，利用计算机模拟空气在室内的流动过程。
数值模拟方法可以提供空气速度和温度分布等参数，以及室内空气的热传导和对流状况。
2.实验方法：实验方法是验证和修正数值模拟结果的重要手段。
通过在实际室内高温环境下进行测量和监测，可以获取实际参数，如室内空气速度和温度等，并与数值模拟结果进行对比和分析，从而验证和改善数值模拟的准确性。
研究结果：1.空气流动特点：研究发现，在室内高温场所中，空气流动通常呈现出复杂的流动特性。
由于温度差异引起的空气浮力，会使空气形成环流甚至局部漩涡，导致空气流动速度不均匀。
2.温度分布：空气流动对室内温度分布起着重要的影响。
研究结果显示，空气流动可以使温度分布更加均匀，避免局部温度过高或过低。
合理的空气流动设计可以提高室内舒适度，减少温度差异带来的不适感。
3.热传导和对流：空气流动不仅可以通过对流传热的方式调节室内温度，还可以影响室内空气的热传导。
研究结果表明，在合理的空气流动条件下，室内热传导会得到有效改善。
因此，在室内高温场所，通过合理调节空气流动，可达到减少能量的传导而增加能量的对流的目的。
4.工作环境改善：研究结果显示，通过合理的空气流动设计，可以改善工作环境，提高工作人员的舒适度和工作效率。
合适的空气流动可以抑制室内温度过高、湿度过大的问题，提供良好的工作环境。
结论：通过数值模拟和实验研究，我们可以了解和调节室内高温场所的空气流动。
合理的空气流动设计可以提高工作环境，保证工作人员的健康和工作效率。
室内空气流动数值模拟的误差预处理法(精)
室内空气流动数值模拟的误差预处理法
关键字：采用计算时间传统网格文中误差预处理收敛结果Error-pretreatment method for numerical simulation of indoor air flow
3 算例验证和对比
为检验误差预处理法的有效性，这里用两个较为典型的算例进行验
证。
例1 房间等温通风
文[2]对室内等温通风进行了测试，测试条件见文[3] 。
房间结构示意图见文[3]中图6，模拟结果和实验数据的对比参见文[3]中图7。
由文[3]中图7可以看出，采用误差预处理法的计算结果和实验结果吻合得很好，而对于同样的计算网格而言，采用误差预处理法计算达到收敛结果的时间比不采用该法在单层网格上计算达到收敛的时间为短。
表1列出采用误差预处理法和传统的数值计算方法对同样计算网格计算所用收敛时间的比较。
误差预处理法所用的时间只是传统迭代法的57．7%。
室内空气自然对流的二维数值模拟
中 圈 分 类 号 ： Ｋ １４ Ｔ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ０ ９ １ ８ （ ０ ８ ０ —０ ００ １ ０ —２ ８ ２ ０ ） ３０ ７ ， ３
Ａ ｍｅ ｉ ａ ｉ ｌ ｔｏ 。 ｆＮａ ｕ ａ ｎ ｅ ｔｏ Ｎｕ ｒ ｅ ｌＳ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｌＣｏ ｖ ｃ ｉ ｎ ｉ ｉｄ ｎｇ Ｉ ｅ ｉ ｒ Ｓ ｃ ｎ ａ Ｂｕ ｌ ｉ ｎｔ ｒ ｏ ｐａ ｅ
ＺＨＡ Ｎ ｉｙ ｎ 一 ， Ｎａ — ａ ＹＡＮ Ｇ ｏ Ｍ ２
（ ： ｌ ｄ Ｅ ｖｒｎ ｎａ ｎ ｉｅｒ ｇ， ｉ ｎ ｃ ｉ ｃｕ ａ ｎ ｉｉ Ｅ ｇ ｎｅｉｇ Ｉ ｓ ｔ ｔ ， ｈ ｎ ｃ ｕ １ ０ ２ ； １ Ｓ ｕ ｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｇ ｎｅｉ Ｊｌ ｈｔ ｔ ｒｌ ｄ Ｃ ｖｌ ｎ ｉｅｒ ｔ ｕ ｅ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ ３ ０ １ ｃ ｘ ｏ Ｅ ｎ ｉ Ａｒ ｅ ａ ｎ ｎ ｉ
和温 度场 的影响 ．
１ 问题 的数 学 描 述 和 数值 方 法
笔者研 究 的物理模 型如 图 １ 所示 ， 空腔 可 以假 想为一装 满空气 的正方形 房 间 ，
左侧 壁有 高温热 源（ 暖气 ） 加热 维持 壁 温为 Ｔ ， Ｊ 右侧 壁 （ 间 内侧 ）为低 温 ， 房 ＞ Ｔ 上 下壁 面均 为绝 热 面 ． 于左 右 两 侧 温 度 不 同在 重 力 作 用 下 引 起 自然对 ，． 由 流， 会形 成不 均匀 的温度 分布 ． 假定空 腔 内所 有 固体 壁面 均满 足 无滑 移条 件 ， 体 流
室 内空气 自然 对流 的二维 数值 模 拟
战乃 岩 杨 茉２ ，
（： １ 吉林 建筑 工程 学 院 市 政 与 环 境 － 程学 院 ， １ － 长春 １ ０ ２ ； ２ 上 海 理 － 大 学 动 力学 院 ， 海 ３０１ ： ｒ 上 ２０９ ） ０ ０ ３
湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响
湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响谢海英;张双;关欣【摘要】以室内有隔板的低雷诺数空气流动模型的试验数据为依据,利用ANSYS Fluent软件,比较了4种湍流统计模型(标准k-ε模型、可实现k-ε模型、重整化群k-ε模型和SST k-ω模型)及4种壁面函数(标准壁面函数、可伸缩壁面函数、非平衡壁面函数和增强型壁面函数)对室内空气时均流场的预测能力.结果表明,重整化群k-ε模型的预测效果相对最佳,但4种湍流模型的预测能力差别不显著,预测值与试验值均吻合较好.对于中等疏密度网格,标准壁面函数对网格和流动的适应性最好,预测能力最佳,而其他3种壁面函数的处理能力一般.%Based on the experimental velocity data of a model room with a panel under low Reynolds number condition,the effects of four turbulence models (the standard k-ε model, realizable k-ε model,RNG k-ε model and SST k-ω model)and four wall functions (the standard wall function,scalable wall function,non-equilibrium wall function and enhanced wall function)on indoor air flow simulations were compared using ANSYS Fluent software.The results show that all the four turbulence models can well predict the flow and the RNG k-ε turbulence model performs best,but the prediction difference among the four models is not significant.When adopting medium meshes,the standard wall function can give satisfactory results while the performances of other three wall functions are not very well.【期刊名称】《上海理工大学学报》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】5页(P84-88)【关键词】湍流模型;壁面函数;室内空气流动;数值模拟【作者】谢海英;张双;关欣【作者单位】上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】O357.5建筑通风能有效改善室内空气质量[1～3].为评价通风效果,需要准确了解建筑内的流场特性.与试验测量方法相比,数值模拟方法成本低、周期短,但模拟的难点之一是如何选取合适的湍流模型[2-10],尤其低速送风时,近壁面区的低雷诺数效应明显.因此,文献认为对近壁面区流动应直接计算,湍流模型也应采用LES(大涡模拟)法[2],但该方法的计算成本相对较高.为明确各湍流模型的预测效果、壁面附近流动的处理以及网格要求,本文以机械通风模型的试验数据为依据[3],采用ANSYS Fluent软件,对几种常用的湍流统计模型和壁面函数的预测能力进行比较,为建筑通风问题的数值预测提供参考.建筑通风模型取自试验研究[3],如图1所示,房间模型内的隔板位于模型中间且高度为房间高度H的一半,气流由进口流入,出口流出,进、出口面的尺寸相同且位置关于隔板对称.模拟流动时,建筑内外无温差,控制方程为连续性方程、Navier-Stokes方程和湍流模型方程,方程具体形式可参见文献[11].坐标原点O位于房间左侧墙与地面交线的中点,沿房间长、宽和高的方向依次为x,y和z轴.试验[3]给出了图1中L1(位于进口面中心且垂直该面的线段)和L2(位于房间对称面上且z=H/4的线段)处的z向速度uz.为方便讨论,以隔板为界,将流域分为进口区域和出口区域,并将L2上靠近隔板右侧壁面附近区域定义为A域,L2与L1的交点附近区域定义为B域,L2与模型右侧墙面相交的附近区域定义为C域.命名y=0的面为sym面,由于整个流动关于sym面对称,因此,计算域沿sym面取为模型的一半.进口处气流速度按试验取为0.235 m/s[3],湍流度设为1%,进口处的雷诺数Re=1 500,出口采用出流条件,其余墙面采用固壁边界条件.计算采用结构化非均匀网格,壁面附近网格加密,计算共采用了3套网格,靠近壁面的第一层网格大小(与壁面垂直方向的尺寸)及网格总数如表1所示.经计算,房间内隔板厚度对模拟结果几乎无影响,因此,将隔板设为零厚度.计算收敛的标准为残差达到10-5,且流场无变化.针对壁面附近不同的网格情况,ANSYS Fluent有4种壁面函数[12],分别为标准壁面函数(standard wall function)、可伸缩壁面函数(scalable wall function)、非平衡壁面函数(non-equilibrium wall function)和增强型壁面函数(enhancedwall function),本文首先进行网格独立性分析和湍流模型预测的比较,最后讨论4种壁面函数的影响.2.1 网格无关性分析图2是采用标准k-ε模型和标准壁面函数时得到的L1和L2处速度值.由该图可知,3种密度的网格模拟结果变化不大,且趋势一致,并与试验值吻合较好.在L1上且离开进口0.2 m附近,标准k-ε模型对uz的预测值略小于试验值,这说明模拟的进口速度衰减略快于实际情况.在L2的B域附近,标准k-ε模型的uz略小于试验值,在L2的A域和C域,随着网格的加密,uz逐渐增大且更接近试验值.3种网格的预测值可认为是网格独立解,为尽可能提高计算精度,本文选用mesh-5网格进行后续研究.2.2 湍流模型的影响为考察湍流统计模型对室内气流的模拟效果,本文在mesh-5网格上,选取标准k-ε、可实现k-ε、重整化群k-ε湍流模型模拟室内气流,且均采用标准壁面函数.考虑到室内气流的低雷诺数流动特征,还选取了SST k-ω模型,4种模型的模拟结果如图3所示,图中还给出了文献采用LES的模拟值[2].由图3可知,所有模型的预测值都与试验值吻合较好,但在某些位置存在一定的差异.由图3(a)可知,4种湍流统计模型对L1处uz的预测能力基本接近,并与LES的预测结果也基本相同.由图3(b)可知,在L2的x=0.1～0.4 m范围内,重整化群k-ε模型的uz预测值与试验值吻合最好;在L2的A域,重整化群k-ε模型、可实现k-ε模型和标准k-ε模型的uz预测值与试验值几乎相同,而SST k-ω模型和LES的模拟值均比试验值大40%左右;在L2的x=0.6 m附近,重整化群k-ε模型和可实现k-ε模型比标准k-ε模型的预测有改善,但略逊于SST k-ω模型和LES的模拟值;在B域附近,所有模型的uz预测值均小于试验值;在C域附近,重整化群k-ε、可实现k-ε、标准k-ε和SST k-ω模型均与试验值吻合,但LES的uz值略小于试验值.综上所述,在本文选取的4种湍流统计模型中,就与uz试验值的吻合度而言,重整化群k-ε模型的预测能力相对最好,SST k-ω模型次之,可实现k-ε模型和标准k-ε模型预测略差,且湍流统计模型在时均速度的预测上与LES的预测能力相当.图4(见下页)是重整化群k-ε模型在sym面的流场图和压力场图.由图4(a)可知,进口处的气体射流在遇到地板、隔板和右侧墙面时,形成2个旋涡区,分别位于隔板右侧和右墙面附近.进口区域的流动速度明显大于出口区域的,尤其在出口区域的地板附近,气体流速很小,在出口域的一半高度处,也有一个较弱的旋涡区.图4(b)显示气流进口的射流域总压最大,然后沿着射流域外边界向外快速减小,出口区域总压最小,总压分布与图4(a)的流动趋势一致.2.3 壁面函数的影响由于送风速度较低,室内流动为非充分发展湍流,近壁面区的低雷诺数效应显著,因此,有必要进一步讨论近壁面的处理,即壁面函数的选用.对于标准壁面函数,文献[12]建议壁面无量纲距离yP/ν,Cμ=0.09,kP为邻近壁面节点P的湍动能,yP为节点P与壁面间的距离,ν为流体运动黏度系数),即邻近壁面的第一层网格不能太小,否则会影响数值解的准确性.表2是3种模型在3种网格和标准壁面函数时的(计算域中固壁面y+的最大值),因SST k-ω模型没有壁面函数选用问题,因此,表2未给出该模型的y+.显然,3种网格不满足y+>15的要求,但若将壁面处网格继续增大,则计算收敛性变差,且从前文分析可知，3种网格的模拟值与试验值的吻合度均较好,因此,标准壁面函数对中等密度网格的适应性良好.图5是采用重整化群k-ε模型和4种壁面函数时的模拟值比较.由图5可知,标准壁面函数、可伸缩壁面函数、非平衡壁面函数与增强型壁面函数的计算结果有较明显的差异.文献[12]建议在y+<11时采用可伸缩壁面函数,以避免标准壁面函数的模拟值因网格过密而可能偏离实际值.从表2可知,mesh-5网格的y+满足可伸缩壁面函数的适用条件,该壁面函数对流动的整体预测尚可(见图5),但在L2的x=0.1～0.4 m和x=0.5 m附近(隔板右侧)的uz预测值均偏小,与试验值的吻合度不如标准壁面函数的模拟值.图5表明,非平衡壁面函数的总体预测要好于可伸缩壁面函数的,尤其在L2的x=0.8 m附近,模拟的uz与试验值的吻合度要好于标准壁面函数和LES(见图3(b)),但对L2的A域和C域速度预测值均偏小.非平衡壁面函数相比于标准壁面函数的修正是考虑沿流向的压力梯度造成的影响,如近壁区速度分布不再服从对数分布律,从而其湍动能的生成与耗损并不平衡.从图4(b)的压强分布图来看,在隔板及模型右边墙壁附近,沿流向的压强变化并不显著,因此,非平衡壁面函数对上述区域的速度预测反而不如标准壁面函数.与非平衡壁面函数类似,增强型壁面函数对L2的A域和C域速度预测值也偏小(见图5(b)).同时,该壁面函数预测的uz在B域附近沿着x正、负方向迅速减小,而其他几种壁面函数的uz值在B域基本不变(其范围与进口尺寸基本相同),其值略小于进口速度,也小于试验值.增强型壁面函数在y+≈1时采用低雷诺数的两层模型,当第一层网格布置在湍流区时,采用增强型壁面函数求解壁面物理量.网格mesh-5有3<y+<10,即为中等疏密度网格,尽管该壁面函数对中等疏密网格在固壁附近的速度型线有渐变的处理[12],但从模拟结果来看,其预测效果并不理想,因此,增强型壁面函数的预测能力还需进一步探讨.总体来说,本文模拟的室内流动由于壁面函数不同造成的模拟结果差异要明显大于湍流模型的差异(见图3(b)和图5(b)),因此,模拟时应谨慎选取壁面函数.以室内空气流动的模型试验数据为依据,对有隔板的室内低雷诺数流动进行了数值分析.在得到网格独立解的基础上,采用中等疏密度网格,比较了4种湍流统计模型和4种壁面函数对流动模拟的影响,结论如下:a. 标准k-ε模型、可实现k-ε模型和重整化群k-ε模型(采用标准壁面函数时)以及SST k-ω模型均能较好地预测室内空气流动,重整化群k-ε模型的预测效果相对最好,SST k-ω的预测能力次之,湍流统计模型对时均流速的预测能力与LES基本相当;b. 在网格或流动特征不满足标准壁面函数的适用条件时,尽管3种壁面函数(可伸缩壁面函数、非平衡壁面函数与增强型壁面函数)提出了改进,但在本文模拟的流动中并未表现出比标准壁面函数更好的处理能力,相反,标准壁面函数却表现出对网格和流动良好的适应性;c. 对于本文模拟的室内空气流动,壁面函数不同造成的模拟结果差异要明显大于湍流模型的差异,因此,在流动的模拟中对壁面函数的选取应更谨慎.【相关文献】[1] THAM K W.Indoor air quality and its effects on humans——a review of challenges and developments in the last 30 years[J].Energy and Buildings,2016,130:637-650.[2] TIAN Z F,TU J Y,YEOH G H,et al.Numerical studies of indoor airflow and particledispersion by large Eddy simulation[J].Building and Environment,2007,42:3483-3492. [3] POSNER J D,BUCHANAN C R,DUNN-RANKIN D.Measurement and prediction of indoor air flow in a model room[J].Energy and Buildings,2003,35(5):515-526.[4] LI X D,YAN Y H,SHANG Y D,et al.An Eulerian-Eulerian model for particulate matter transport in indoor spaces[J].Building and Environment,2015,86:191-202.[5] LI XD,INTHAVONG K,GE Q J,et al.Numerical investigation of particle transport and inhalation using standing thermal manikins[J].Building and Environment,2013,60:116-125.[6] LIU W,WEN J Z,LIN C H,et al.Evaluation of various categories of turbulence models for predicting air distribution in an airliner cabin[J].Building and Environment,2013,65:118-131.[7] MERONEYR N.Ten questions concerning hybrid computational/physical model simulation of wind flow in the built environment[J].Building and Environment,2016,96:12-21.[8] 李孔清,龚光彩,汤广发.V2F模型在室内空气流动数值模拟中与其他湍流模型的比较研究[J].暖通空调,2009,39(1):37-42.[9] 化亚魏,白莉,车文昊,等.三种湍流模型在空气射流数值模拟上的性能比较[J].吉林建筑大学学报,2015,32(1):51-54.[10] BANGALEE M Z I,MIAU J J,LIN S Y,et al.Flow visualization,PIV measurement and CFD calculation for fluid-driven natural cross-ventilation in a scale model[J].Energy and Buildings,2013,66:306-314[11] 谢海英,陈康民.点源与建筑物窗口布置对室内空气质量的影响[J].上海理工大学学报,2010,32(5):413-417.[12] ANSYS Incorporated.ANSYS fluent theoryguide[M].Version13.0.Canonsburg,PA:ANSYS Incorporated,2010.。
自然通风建筑内空气流动和污染物扩散的数值模拟
文章编号：1008 − 8857(2019)03 − 0134 − 08DOI : 10.13259/j .cnki .eri .2019.03.002自然通风建筑内空气流动和污染物扩散的数值模拟谢海英，沐贤维，李 晓，王晓晓，黄 山（上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093）摘 要：数值模拟了单体自然通风建筑模型内的空气流动和污染物扩散，考察了紊流施密特数Sc t 对污染物模拟值的影响。
结果表明，选取的3种紊流模型对时均流速和紊动能的模拟值和风洞试验值基本一致，标准k−ε模型与realizable k−ε模型模拟的流场较相似，其浓度场结果也基本相同，当Sc t 为0.8～1.0时，模拟值和试验值吻合得最好。
由于RNG k−ε模型对地面污染源附近的时均流动模拟不准确，导致其浓度模拟值和试验值相差较大，因此，选取合理的Sc t 时，应基于准确的流动模拟，而不能仅考察浓度模拟值和试验值的吻合程度。
关键词：自然通风；紊流模型；紊流施密特数；流场；污染物浓度中图分类号：TV 139.1 文献标志码：ANumerical simulation of indoor air flow and pollutant dispertion in an isolated building with natural ventilationXIE Haiying ，MU Xianwei ，LI Xiao ，WANG Xiaoxiao ，HUANG Shan(School of Environment and Architecture , University of Shanghai for Science and Technology , Shanghai 200093, China )Abstract ：Using Fluent software , the air flow and pollutant dispersion in an isolated building model with natural ventilation were studied . The effects of turbulent Schmidt number (Sc t ) on pollutant concentration were investigated . The simulation results of both time -averaged velocity and turbulent kinetic energy from three turbulence models including standard k -ε, realizable k -ε and RNG k -ε agreed with the measured values in the wind tunnel . The flow field attained by standard k -ε model was similar with the results from realizable k -ε model . Their concentration fields were almost identical . The best agreement of their concentration values with experimental data was obtained when Sc t was 0.8～1.0. RNG k -ε model could not predict the time -averaged velocity near the pollutant source correctly , leading to the big gap between the simulation results and experimental results of the pollutant concentration . Therefore , reasonable Sc t could be chosen by not能源研究与信息第 35 卷 第 3 期Energy Research and Information Vol .35 No .3 2019收稿日期：2019 − 03 − 04基金项目：上海市级大学生创新创业训练计划资助项目（SH 2018121）第一作者：谢海英（1973—），女，博士，讲师。
室内二维紊流气流数值模拟
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假 定送 风 气流 温差很 小 室 内气流 为二 维 稳 定 等温 不 可 压 缩 的紊流 流动
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关键 词 中图 号
通 风 空 气 流 动 紊 流 ; 数值模 拟
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通 风 空 调 系统 的效 果很 大 程 度 上 取决 于 气 流组 织 形 式 合 理 的气 流 组 织 不 但 可 以 保 证 空 调 系统 技术 指 标 的实 现 而且 可 以 降低工 程 造价 并减 少 日 常运 行 费 用 利 用 计 算机 技 术对各 种 气 流组 织进 行 模拟 是 实现 合 理气 流 组织 的 有效 手段 模拟 我 们 已 作过 讨 论 l[,
南 京建 筑工 程学 院学 报
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《室内空气流动数值模拟》01
CFD在HVAC中的应用(3)
1984年，Reinartz和Renz详细计算了一个利用环形散 流器送风的房间的速度和温度分布，他们对散流器按 照二维情形直接进行模拟，所用网格数为50×50 1984年，Alamdari和Hammond描述了计算建筑物表 面对流换热系数的计算方法 1986年，Awbi和Setark利用TEACH程序模拟预测了 二维贴壁射流的速度分布，从而分析室内障碍物以及 墙壁对射流的影响并且在1987年，他们进一步对三维 情形作了类似的工作 1986年，Waters利用CFD方法对许多建筑物如前庭、 洁净室和机场候车厅等的速度分布和温度梯度进行模 拟计算，尤其对烟气运动进行模拟分析
客机、运输机、轻型飞机
轮船
客轮、货轮
7
与室内空气环境相关的领域
洁净室
洁净车间
大规模集成电路制造
医院手术室
I、II、III级无菌手术室
制药
GMP标准
食品包装 洁净动物房
8
与室内空气环境相关的领域
人工气候室
武器性能测试室 种子培养室 植物园
恒温恒湿间
各种精密仪器工作间
纳米测试仪
精密仪器和设备加工
9
与室内空气环境相关的领域
射流公式、区域模型和CFD方法
3
1.1 绪论
室内空气流动模拟所涉及的内容 学习室内空气流动模拟的目的 如何进行本课程的学习
4
室内空气环境的重要性
随着我国经济的发展、人民生活水平的提高 和综合国力的提升，健康、舒适、安全及国 防要求越来越高 人们在室内的生活时间平均在80%，许多人 90%以上时间在室内生活，室内空气状况与 人民的日常生活和国防安全的关系越来越密 切
34
关于大呼吸道中空气流动的数值模拟
关于大呼吸道中空气流动的数值模拟大呼吸道中的空气流动是指呼吸道内气体的运动情况。
这是一个复杂的动力学过程，其中涉及到气体动力学、热力学和流体力学等方面的知识。
在进行数值模拟时，需要考虑到气体的密度、流速、压强、温度等参数的变化。
常用的数值模拟方法有有限差分法、有限元法和有限体积法等。
这些方法都是基于数学模型来描述气体流动的过程，并使用计算机进行数值计算，从而得出空气流动的物理量。
在数值模拟中，需要确定模拟区域的边界条件和初始条件。
边界条件是指气体流入或流出模拟区域时的流速、压强、温度等参数。
初始条件是指模拟区域内气体的初始分布情况。
这些参数都需要根据实际情况进行设定。
在模拟过程中，需要考虑到气体的动力学和热力学方程，以及流体力学的控制方程。
这些方程描述了气体流动的物理规律，并可以用来求解气体的流速、压强、温度等参数的变化。
通过数值模拟，可以得出大呼吸道中空气流动的时空分布情况，进一步探究其物理机制。
例如，可以研究呼吸道内气流的速度分布、温度分布、压强分布等情况，从而了解气流在呼吸道内传播的过程。
此外，还可以利用数值模拟来研究呼吸道内气流的湍流特性、振动特性等。
在医学方面，数值模拟可以帮助我们了解呼吸道疾病的
发生机制，并为设计治疗方案提供依据。
例如，可以研究哮喘患者呼吸道内气流的流动特性，从而为设计治疗方案提供依据。
总的来说，大呼吸道中空气流动是一个复杂的动力学过程，通过数值模拟可以更好地了解其物理机制，并为医学研究和治疗提供依据。
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B 有与其它前、后处理软件的接口： CAD， Tecplot等
1
PHOENICS的主要结构
2
5.3.2 计算实例
飞机库通风方案设计
2
小区风环境分析
2
5.3.3 软件的获得、安装及 使用
B 英国CHAM Ltd拥有，在中国有代理 B 安装（Windows版本，Unix/Linux版本） B 使用…
STAR-CD 英国Computational Dynamics Ltd开 发，FVM，擅长内燃机流场分析 （ ）
3
CFDRC 美国CFD Research Corp.开发，FVM， 最新版的大涡模拟模型较多 （ ）
FLOW-3D
5.1.2 CFD软件总体特点
B 前处理
J 几何造型 J 网格划分 J 边界条件指定
B 核心计算
J 边界条件定义 J 控制参数设定 J 计算算法
B 后处理
J 速度矢量场显示 J 标量等值面（线）场显示 J 各点计算参数显示 J…
B 辅助功能
J 导入其它软件几何造型 J 导入其它软件网格文件 J 输出其他后处理软件文件格式
室内空气流动数 值模拟
赵彬李先庭
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系 2005年
第五章 常用CFD及相关软件 介绍
本章内容
5.1 CFD软件概述 5.2 STACH-3介绍 5.3 PHOENICS介绍 5.4 FLUENT介绍 5.5 其它CFD软件 5.6 相关软件
5.1 CFD软件概述
5.1.1 CFD软件发展简史
3
5.6 相关软件
3
5.6.1 简介
B 前处理软件
J 几何造型 J 网格划分
B 后处理软件
J 场显示：速度矢量场，标量场 J 流线、迹线显示 J 流场动画制作
3
5.6.2 几何造型软件
Auto CAD
3
Pro/Engineering 功能强大的实体零件及组装造型，三维上色实 体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图 （三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。
B 有专门针对空调专业的 Airpak，包括风口模型、 MIT新 零方程湍流模型、可以求解 PMV和空气龄等 B 有与其它前、后处理软件的接口： CAD， Pro/E， Tecplot等 B 通过用户自定义函数（ UDF）提供接口
2
FLUENT的主要结构
Exceed 前处理器 Gambit TGrid
B 发展前期被西方国家规定为禁运产品
B 1985年底，欧共体将 PHOENICS列为对共产党国家 的禁运产品
B 1993年底解除，中国科技大学火灾实验室首先买进 使用权 B 1994年 PHOENICS低级版（ 1.4）发行到中国 B 如今， PHOENICS， STAR-CD, CFX以及 FLUENT相 继在中国设立代理商
2
5.4 FLUENT 介绍
2
FLUENT
Fluent Inc.开发
2
5.4.1 主要特点
B 美国 FLUENT Inc.于 1983年推出
B FVM，结构化和非结构化网格 B 可计算的物理问题包括定常与非定常流动、不可压缩和 可压缩流动、含有颗粒 /液滴的蒸发、燃烧过程，多组 分介质的化学反应过程等
4
5.6.4 后处理软件
Tecplot
美国Teclot Inc. 开发，专业的 CFD结果后处理 软件（/ ）
4
4
FieldView
Origin
Matlab
4
如何合理利用众多的软件？
B 有的放矢
J 正确、合理把握所要分析问题的物理意义！ J 这是个什么问题？ J 这个问题的主要特点（物理特征）是什么？ J 模拟的难点是什么？ J 如何尽可能突出主要特点？
美国Flow Science Inc.开发，FVM FDM，有大涡模拟模型
3
FIDAP 美国Fluid Dynamics International开 发，FEM，为数不多的有限元CFD程序 已被Fluent公司兼并
FLOVENT 英国Flomerics Inc.开发，专门针对 HVAC领域和微电子传热 CFD软件 （ ）
5.2 STACH-3 介绍
STACH-3
3 dimensional Software of Time dependent Air Conditioning, Heating and ventilation
1
5.2.1 主要特点
1. 专门性
J 专门用于暖通空调流动和传热：风口模型， MIT 新零方程湍流模型，颗粒滑移通量模型， PMV、 PD、换气效率、排污效率和空气龄等指标
Fluent Fluent
2
5.4.2 计算实例
相邻房间颗粒运动规律分析
2
2
3
5.4.3 软件的获得、安装及 使用
B 美国Fluent Inc.拥有，在中国有代理 B 安装（Windows，Unix/Linux版本） B 使用…
3
5.5 其它CFD软件
3
CFX 英国AEA Technology开发，FVM，擅长两相 流动 （/cfx ）
3
5.6.3 网格划分软件
Gridgen
源于美国空军、宇航局专用 CFD网格生成程
4
Gridgen可以对引进的CAD几何形状作修改， 可以生成点、线、面、交线、交点等几何功能。 Gridgen可以在完全没有 CAD几何形状的情况 下完成，也可以全部或部分依托CAD几何形状 来生成
4
ICEM CFD 美国ANSYS Inc.专门开发的 CFD用网格划分软 件，本身可与多种几何造型 CAD软件结合，可 生成各种类型网格单元 （/ ）
位置4
位置5
1
体育馆气流组织分析
室 内 污 染 物 的 动 态 扩 散 过 程
1
5.2.3 软件的获得、安装及 使用
B 清华大学建筑技术科学系建筑环境与设备工 程研究所拥有版权， 技术合作或软件使用权 转让 B 安装 B 使用…
1
5.3 PHOENICS介绍
1
PHOENICS
Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series
B 1979年，英国帝国理工学院的 Spalding教授 及其合作者开发的PHOENICS第一版问世， 标志着商用CFD软件开始应用和发展 B 1981年，PHOENICS正式投放市场
B 1985年至今，大量商用 CFD软件投放市场： FLUENT，CFX，STAR-CD，FLOW-3D， FIDAP，CFDRC… … B 前、后处理软件也大量出现：GridGen， ICEM-CFD，Tecplot… …
1
5.3.1 主要特点
B 有限容积法离散，直角坐标、柱坐标和贴体坐标 B 空气动力学、燃烧器等特殊领域 B 有专门针对空调专业的插件 FLAIRE，可以求解 PMV 和空气龄等 B 开放型好：提供部分原程序给用户开发自己功能 （ Ground.for）
B 世界上第一个投放市场的 CFD商用软件（ 1981年）， 堪称 CFD商用软件的鼻祖
4
Goal
Result ?
4
B 不管黑猫白猫，抓到老鼠的就是好猫！
Do you care of my color ?
4
4
B 工欲善其事必先利其器
B 杀鸡焉用牛刀？ B 无他，唯手熟耳… …
5
1
B计算快捷
J 普通微机运行 , 计算速度较快
B中文界面，操作简便 B FVM, 结构化网格，SIMPLE算法
1
5.2.2 21 B 硬件配置： CPU:Pentium III-933MHz；内存： 512M
1
结果
位置1
位置2
位置3
模拟值与实测值吻合良好 各点温度差值小于1°C 相对误差小于10%