基于CFD的置换通风空调房间数值模拟

以下送风置换通风空调房间为例,采用计算流体力学CFD软件,运用两方程湍流模型模拟置换通风房间的温度场和污染物浓度场,揭示了置换通风在提高人体的热舒适性、改善室内空气品质、节能等方面的作用.模拟结果对改善室内空气品质具有指导意义.     

壁判据检验激波/层流边界层干扰流动的数值计算

针对二维激波/层流边界层干扰流动数值计算结果的可信度问题,根据高智研究员提出的壁判据对数值计算结果进行了分析和可信度评估.对于二维可压流动,在壁面附近,已经证明壁判据与NS方程解析解相吻合,数值计算结果也表明达到了网格无关性,而利用Opencfd算出的数值解却发现:随着网格的逐渐加密,切向动量壁判据和能量壁判据吻和得越来越好,而法向动量壁判据仍然有较小的差距,但并不影响流场的结果,其原因是壁面压力边界条件选取不当.数值计算结果表明,壁判据可以作为含壁面流动的一种CFD计算结果可信度评估的工具,具体的评估标准仍需进一步研究.     

基于CFD的置换通风空调房间数值模拟

以下送风置换通风空调房间为例,采用计算流体力学CFD软件,运用两方程湍流模型模拟置换通风房间的温度场和污染物浓度场,揭示了置换通风在提高人体的热舒适性、改善室内空气品质、节能等方面的作用。模拟结果对改善室内空气品质具有指导意义。     

混合弯管湍流的数值模拟

正确计算出弯管内流体交汇处附近的流场和温度场的分布情况,对于设计合适的入口管道位置具有重要意义.以工程中常见的弯管为例,应用计算流体力学(CFD)技术,研究管中的流体状态参数.使用目前通用的专业CFD数值计算软件FLUENT对管道内流体进行二维数值模拟,分别对算例采用一阶离散化方法和二阶离散化方法进行模拟,并对二者的结果进行比较分析.结果表明,以k-ε双方程模型解决这样的问题可获得满意的结果.     

用计算流体动力学方法求解通风房间的空气年龄

为了替代示踪气体方法评价室内空气品质和通风有效性,在示踪气体研究方法的基础上,推导出空气年龄的输运方程,用计算流体力学的方法对该方程进行了求解。计算结果表明,用数值方法得到的空气年龄与他人的实验结果吻合较好,可以代替示踪气体测量方法。     

风机盘管加新风系统中室内污染物浓度分布

为解决风机盘管加新风系统中送风浓度未知的问题,提出了一种计算风机盘管加新风系统中污染物浓度分布的方法.该方法将空间各点的浓度分成两部分:一部分来自送风口,通过引入稳态可及性的概念,建立了进出口浓度关系的方程组;另一部分来自房间内的污染源,用房间基准浓度求解.通过对一个具体的风机盘管加新风房间中两种典型回风形式算例的模拟分析,证明了这种方法的可行性.     

洁净室孔板型风口入流边界条件的处理方法

为准确快速模拟孔板型风口洁净室的室内气流组织,采用既能够准确表述送风口入流质量流量、动量流量,又不改变风口外形和位置的N点风口模型来描述孔板风口的入流边界条件。将该模型引入到三维计算流体力学(CFD)程序STACH-3中,对高2.1m、宽4m、回风口高0.4m、送风满足Re=5×104的全顶棚孔板风口送风、两侧下回风的洁净室进行了数值模拟,模拟结果与实验数据吻合较好,说明该模型可用于预测采用孔板风口送风的洁净室的气流组织。     

HSX型规整填料流体力学的CFD研究

通过多尺度方法,对HSX填料进行计算流体力学(CFD)模拟,得到了局部平均液膜厚度、气液有效润湿面积及全塔压降等数据。其中,通过建立二维和三维流体体积(VOF)两相流模型,分别计算了不同气液速度对液膜厚度及有效接触面积的影响。最终模拟压降结果与实验结果吻合性较高,表明CFD可以作为设计、改良填料的有效工具。     

表面波纹对HSX填料传质影响的计算流体力学(CFD)模拟

应用计算流体力学（CFD）方法和流体体积（VOF）模型对气液两相流动行为和传质过程进行了研究。分别对富氧水在光滑板与波纹板上的解析进行了实验和CFD模拟研究,模拟结果显示波纹结构对于增加传质推动力有明显的作用;在液相雷诺数Re<90时,波纹板的传质效率比光滑板高出20%左右。对由CFD模拟得到的流场信息进行分析,结果表明波纹的存在增加了流体的湍动,造成波纹板传质效率增加;随着液相雷诺数的增大,波纹对气液相界面的影响逐渐减小,波纹板与光滑板传质效率的差值逐渐减小。模拟结果与实验结果吻合度较高。     

燃气射流CFD计算软件初版本的研究

目的 发展一个燃气射流数值计算软件。方法 用时间相关法求解全ＮＳ方程及Ｒｅｙｎｏｌｄｓ平均应力方程,方程的时间项采用了ＬＵ分解及４步Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法,对流项采用了Ｒｏｅ差分分裂基础上的３阶ＴＶＤ级２阶、３阶ＥＮＯ格式。结果与结论软件可应用于轴对称,三维燃气射流计算,格式具有高分辩和健壮稳定性,能够捕获复杂波系,计算出射流中波系与剪切层的相互作用和湍流特征。     

建筑室内污染物扩散模拟与控制

对建筑室内香料污染物扩散的控制方法进行了研究.分析了香料污染物产生的根源和扩散特性,制定了分区控制、先收集后处理的控制策略.设计了排气柜排风系统,基于数值模拟优化了排风系统参数,确定了最优风道流速5.6～6.0m.s-1.实测结果表明,采用分区控制污染源,利用排气柜收集污染物是控制香料污染物扩散的有效方式,香料污染物收集率达90%以上.     

客车车厢内气流分布及传热数值分析

建立了客车车厢内CFD仿真模型，对客车厢内的流场和温度场进行了分析．采用稳态不可压缩雷诺平均N-S方程，紊流模型选择k-ε模型离散，采用限容积差分法．考虑到客车车厢的结构复杂，按其骨架特点将车厢体分成若干区域，每一区域作为平壁来处理，壁面的当量导热系数来自以前实验和计算得出的结果．网格划分对计算结果的影响也进行了分析．计算结果和实验数据对比研究表明：采用该仿真模型能准确计算客车内流场和温度场，引入一相对误差计算指标，速度和温度的计算误差分别为23％、21％。     

计算流体力学在室内气流组织上的应用

本文对计算流体动力学模拟室内气流组织的基本原理、发展历程进行了系统的论述,并概要地介绍了几种湍流模型,表明了大涡模拟是目前的发展方向。     

汽车空调系统蒸发器总成流场的CFD研究

本文应用FLUENT软件对一种典型的汽车空调系统蒸发器总成的流场进行了CFD数值仿真分析.通过分析,发现了原蒸发器制冷剂流道结构的设计缺陷,提出了改进蒸发器芯体制冷剂流道结构,从而提高系统制冷量的方法.与实验结果相比,CFD分析的蒸发器出口平均温度的误差为7.5%,蒸发器总成进出口压降的误差为3.5%,表明该CFD模型可完全用于工程实际。进一步的实验表明,根据CFD分析结果改进蒸发器结构后的空调系统制冷量提高了8%.     

基于一维CFD仿真技术的装甲车辆冷却空气系统设计

为了研究装甲车辆冷却空气系统结构参数与性能参数之间的影响,提出一种有效的一维计算流体动力学(CFD)仿真方法建立动力舱模型.利用主要部件的性能实验数据建立了某装甲车辆动力舱一维CFD仿真模型,并对风道结构参数、风道阻力、冷却风流量以及风扇功耗等主要设计参数进行仿真预测和优化.结果显示,当散热器高度h在125~214 mm之间变化,风扇位置L在100~200 mm之间变化时,对冷却空气系统的性能影响不大,同时又满足对动力舱空间的限制要求.     

车用百叶窗翅片式热交换器空气侧性能的CFD研究

应用FLUENT软件对一种典型的汽车百叶窗翅片式热交换器空气侧的流场、压力场和温度场进行了CFD研究,分析了不同结构参数对翅片换热和流动性能的影响.与试验结果相比,CFD分析的空气侧换热系数的平均误差小于7%,压降的平均误差小于4%,计算精度远远高于经验公式的计算结果.该CFD模型可直接用于工程设计.     

丘陵地形特征与传统民居形式对自然通风的影响

采用现场测试和计算流体力学(CFD)分步模拟法相结合的方法研究了丘陵地形和建筑形式与构造对湖南北部地区的某传统民居的自然通风效果的影响.根据现场测绘建筑形式和丘陵地形的数据对研究对象进行简化,以测试的冬、夏气象参数、夏季壁面温度、冬季采暖热源作为边界条件,模拟结果表明,地形特征及建筑总平面布局、建筑形式和建筑构造对建筑自然通风影响较大,且模拟结果与建筑内外的11个测点的风速测试结果比较吻合.因此,丘陵地区的复杂边界条件下,CFD分步模拟法可用于居住建筑的模拟设计,以改善其夏季自然通风并减少冬季冷风渗透.     

Two typical phenomena from the numerical simulation of fire and smoke transport in a gymnasium fire

Building a large centralized atrium in a building has become favourable both to designers and owners. The space of an atrium in a hall, theatre or gymnasium, can occupy an area as large as thousands of square meters and a height as high as 10―30 meters[1…     

汽车空调系统蒸发器总成数值仿真

根据计算流体力学原理(简称CFD),对一种典型的汽车空调系统蒸发器总成进行了数值模拟仿真.通过应用CFD技术对蒸发器总成进行数值仿真设计,并改进设计结构上的不合理部分,可以达到使总成内空气的速度、温度得到均匀的分布,得到适当的速度值以及降低噪声的目的.计算结果可知,仿真后的蒸发器总成数值计算模型得到了优化改进,提高了空调性能.把CFD技术应用到蒸发器总成的设计,缩短了蒸发器总成系统的研发周期,降低了成本及试验费用.