计算流体力学在暖通空调方面的应用概况
来源:    发布时间: 2013-04-22 12:45   2140 次浏览   大小:  16px  14px  12px
计算流体力学在暖通空调方面的应用概况
计算流体力学在暖通空调领域的应用最早可以追溯到1974年,当时丹麦的 Nielsen 首次将CFD用于暖通空调 (HVAC) 工程领域,对通风房间内的空气流动进行模拟。简单地说,CFD相当于"虚拟"地在计算机上做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况,故CFD是现代模拟仿真技术的一种。它在暖通空调(HVAC)工程中的应用,主要在于模拟预测室内外或设备内的空气或其他工质流体的流动情况。相比传统的模型实验和经验公式预测液体的流动和传热而言,CFD技术具有成本低、速度快、资料完备等优点。故其逐渐受到人们的青睐,尤其是随着计算机技术和数值模拟技术的发展,CFD已被广泛应用于解决工程中的实际问题。CFD方法可应用于对室内空气分布情况进行模拟和预测,从而得到房间内速度、温度、湿度以及有害物浓度等物理量的详细分布情况。  
  
  CFD在HVAC工程中的具体应用主要有:  
  第一,通风空调空间气流组织设计。通风空调空间的气流组织设计是通风空调系统的关键,合理的气流组织可以达到满意的空调效果,并且节省能源。借助CFD可以预测仿真空调房间内的空气分布详细情况,可以指导气流组织的设计。 
  第二,建筑外环境对建筑内部居住者的生活有着重要的影响,所谓的建筑小区二次风、小区热环境等问题日益受到人们的关注。采用CFD方法对建筑外来流风绕流作用下的风环境进行模拟,可以了解建筑室外环境的优劣,指导自然通风设计,从而设计出合理的建筑风环境。而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,还可进一步指导建筑内的自然通风设计等。 
  第三,建筑设备性能的研究改进。暖通空调工程的许多设备内的流动和传热也是 HVAC 领域中常见的问题。借助 CFD 可以对风机、蓄冰槽、空调器、冷藏柜等建筑设备内的流体流动和传热问题进行数值分析,模拟计算设备内部的流体流动情况,可以研究设备性能,从而改进其更好地工作,降低建筑能耗,节省运行费用。
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