淺談CFD技術(shù)在暖通空調(diào)制冷工程中的應(yīng)用,職稱論文

淺談CFD技術(shù)在暖通空調(diào)制冷工程中的應(yīng)用,職稱論文內(nèi)容摘要：CFD技術(shù)在較大程度上可提高暖通的制冷效果,具有成本低、資料完備等優(yōu)勢(shì),在市政暖通工程的建設(shè)經(jīng)過(guò)中具有較大的應(yīng)用效果,對(duì)我們國(guó)家市政暖通工程質(zhì)量的提升提供助力,以此為市政暖通工程將來(lái)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)CFD技術(shù)進(jìn)行有效分析,從概念中對(duì)CFD技術(shù)進(jìn)行初步的了解,再對(duì)CFD技術(shù)應(yīng)用原則進(jìn)行討論,然后對(duì)CFD技術(shù)在市政暖通工程應(yīng)用中的技術(shù)特點(diǎn)施行深切進(jìn)入分析,著重分析了CFD技術(shù)在暖通空調(diào)制冷工程中的詳細(xì)應(yīng)用。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：CFD技術(shù);市政暖通工程;模型建立;ApplicationofCFDTechnologyinMunicipalHVACEngineeringLiFa-caiAbstract：CFDtechnologycaneffectivelyremedythisdefect,andtoalargeextentcanimprovetherefrigerationeffectofHVAC.Ithastheadvantagesoflowcostandcompletedata.IthasgreatapplicationeffectintheconstructionprocessofMayorsHVACproject,andprovidesaboosttotheimprovementofthequalityofmunicipalHVACprojectinChina,soastolayagoodfoundationforthefuturedevelopmentofmunicipalHVACproject.Firstly,theCFDtechnologyisanalyzedeffectively,andthentheapplicationprincipleofCFDtechnologyisdiscussed.Then,thetechnicalcharacteristicsofCFDtechnologyinmunicipalHVACengineeringapplicationaredeeplyanalyzed.Finally,theconcreteapplicationofCFDtechnologyinHVACrefrigerationengineeringisemphaticallyanalyzed.CFD技術(shù)主要應(yīng)用到我們國(guó)家市政暖通工程建設(shè)中,是一種當(dāng)代化的新型暖通技術(shù),CFD能通過(guò)模擬技術(shù),對(duì)室內(nèi)外的空氣流動(dòng)情況施行預(yù)測(cè),以此最大程度上制訂最佳方案。因CFD技術(shù)在應(yīng)用的經(jīng)過(guò)中具有成本低,速度快等優(yōu)勢(shì),能在較大程度上提高設(shè)計(jì)性能,并且可有效提升制冷效果,在我們國(guó)家市政暖通工程建設(shè)的經(jīng)過(guò)中應(yīng)用相對(duì)較為廣泛。1CFD技術(shù)概述CFD技術(shù)也稱之為計(jì)算流體動(dòng)力學(xué),本質(zhì)上是一種的數(shù)學(xué)模型,華而不實(shí)模型的構(gòu)建是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上,此種技術(shù)具有運(yùn)行成本低、資料完備等優(yōu)點(diǎn)。CFD技術(shù)的主要通過(guò)數(shù)值求解方式方法有效控制流體流動(dòng)微分方程,進(jìn)而獲得流體流動(dòng)經(jīng)過(guò)中一些連續(xù)區(qū)域中的離散分布情況,實(shí)現(xiàn)流體流動(dòng)情況的模擬。我們國(guó)家當(dāng)前對(duì)CFD技術(shù)的研究較為重視,主要對(duì)多相流反響、燃燒以及傳熱等方面內(nèi)容進(jìn)行具體研究,同時(shí)在不同工程領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用,如熱能動(dòng)力已經(jīng)航天領(lǐng)域等,華而不實(shí)CFD技術(shù)在暖通工程中應(yīng)用最為廣泛,可對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)施行有效優(yōu)化,以此確保暖通空調(diào)系統(tǒng)確保穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。2CFD技術(shù)的應(yīng)用原則2.1CFD技術(shù)基本功能CFD技術(shù)在應(yīng)用的經(jīng)過(guò)中,能發(fā)揮其多種功能,主要表如今下面方面。2.1.1預(yù)測(cè)功能在對(duì)市政暖通空調(diào)制冷的經(jīng)過(guò)中,一般情況下需要通過(guò)CFD技術(shù),主要是對(duì)內(nèi)部流體流動(dòng)性質(zhì)施行有效預(yù)測(cè)。2.1.2整體傳熱、形變功能在CFD技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)過(guò)中,能對(duì)一些構(gòu)造中的變形與壓力施行有效的改善,以此到達(dá)對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化的目的,效果顯著。2.1.3協(xié)調(diào)功能CFD技術(shù)在暖通工程的應(yīng)用經(jīng)過(guò)中,協(xié)調(diào)功能扮演著較為重要的角色,在暖通空調(diào)制冷期間,能使前端處理、計(jì)算及結(jié)果數(shù)據(jù)生成等模塊互相協(xié)調(diào),這在較大程度上能有效提升暖通工程運(yùn)行經(jīng)過(guò)中的穩(wěn)定性,并且在這里基礎(chǔ)上還具有高效性。2.2三點(diǎn)原則市政暖通工程在建設(shè)的經(jīng)過(guò)中,CFD技術(shù)有較好的應(yīng)用,首先需要構(gòu)建有效的模型以及生成網(wǎng)絡(luò),這在較大程度上是該技術(shù)應(yīng)用的首要原則,還需要對(duì)模型任務(wù)施行有效的解析,最后構(gòu)成結(jié)果數(shù)據(jù)。除此之外,CFD技術(shù)在市政暖通工程中的應(yīng)用經(jīng)過(guò)中,需要遵循以上幾個(gè)原則,只要這樣才能有效發(fā)揮其效率,提高暖通運(yùn)行效果。在模型建立而言,模型的構(gòu)建需要的數(shù)據(jù)在前端處理經(jīng)過(guò)中構(gòu)成,所以需要通過(guò)進(jìn)行模型的構(gòu)建,才能將相關(guān)數(shù)據(jù)施行有效錄入,以此進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的生成,然后再由計(jì)算機(jī)對(duì)其核心運(yùn)算器施行有效的解析,最后將數(shù)據(jù)提供應(yīng)后臺(tái)。3CFD技術(shù)在市政暖通工程應(yīng)用中的技術(shù)特點(diǎn)3.1數(shù)學(xué)物理模型數(shù)學(xué)物理模型主要是對(duì)流體問(wèn)題采用數(shù)學(xué)的方式進(jìn)行有效描繪敘述。在本文的研究中,主要是對(duì)流體進(jìn)行研究,一般情況下是不可壓粘性流體,在模型建立經(jīng)過(guò)中主要是對(duì)微分方程施行有效控制,主要有連續(xù)性方程、動(dòng)量方程以及能量方程。除此之外,因該領(lǐng)域中流體形式主要是湍流,所以應(yīng)構(gòu)建湍流模型,并與此有效結(jié)合,以此對(duì)相關(guān)問(wèn)題施行有效描繪敘述,進(jìn)而對(duì)數(shù)值求解。3.2數(shù)值方式方法數(shù)值方式方法之間具有一定的區(qū)別,華而不實(shí)主要區(qū)別在于控制方程離散方式以及求解區(qū)域的不同,在對(duì)流體力學(xué)數(shù)值方式方法的運(yùn)用經(jīng)過(guò)中,離散方式在應(yīng)用經(jīng)過(guò)中相對(duì)較為廣泛,主要有有限元法、有限差分法以及邊界元法等。一般情況下,對(duì)于不可壓及低速流動(dòng)問(wèn)題,需要采用有限體積方式方法對(duì)其進(jìn)行有效的離散,華而不實(shí)該方式方法主要是使用物理觀點(diǎn)離散,不同有限體積中物理量守恒方程構(gòu)成了一定的離散方程,在該方程中,方程系統(tǒng)具有一定的代表意義。離散后,微分方程被代數(shù)方程所代替,并在這里基礎(chǔ)上采用有效的計(jì)算方式方法施行全面計(jì)算并求解,這在較大程度上能得到有效的離散流場(chǎng)分布。3.3結(jié)果可視根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)對(duì)CFD模擬流場(chǎng)結(jié)果的可視化呈現(xiàn),華而不實(shí)模擬流場(chǎng)主要是溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)以及濃度場(chǎng)等,再直觀地呈現(xiàn)CFD的分析結(jié)果,這在較大程度上能較好起到有效的顯示效果。4CFD技術(shù)在市政暖通工程中的應(yīng)用經(jīng)過(guò)4.1問(wèn)題分析與前處理在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析與處理的經(jīng)過(guò)中,需要對(duì)模擬目的施行定義,并對(duì)適當(dāng)簡(jiǎn)化物理問(wèn)題,以此采取有效的模擬方式方法。在對(duì)模擬目的進(jìn)行定義的經(jīng)過(guò)中,需要清楚明晰地回答結(jié)果的形式,并且明確結(jié)果的可用之處以及精度,確定模擬計(jì)算域范圍施行。還需要對(duì)一個(gè)重要的問(wèn)題從系統(tǒng)中分離開來(lái),并且確定計(jì)算域的位置,并在這里基礎(chǔ)上深切進(jìn)入分析邊界條件信息,還需要分析問(wèn)題,同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為二維問(wèn)題。還應(yīng)根據(jù)幾何的流動(dòng)特點(diǎn)以及復(fù)雜程度對(duì)網(wǎng)格單元類型進(jìn)行實(shí)時(shí)性的選擇,若幾何相對(duì)較為簡(jiǎn)單,六面體網(wǎng)格與四邊形網(wǎng)格質(zhì)量與其他網(wǎng)格相比質(zhì)量相對(duì)較高,并且具有較少的單元數(shù)量。4.2解算器執(zhí)行在這里經(jīng)過(guò)中需要對(duì)數(shù)值模型施行有效的設(shè)置,華而不實(shí)主要包括物理模型,如燃燒以及湍流等;材料屬性的定義,如固體、流體等;制訂的工作條件;制訂便捷條件等,再對(duì)解的經(jīng)過(guò)進(jìn)行有效的計(jì)算域監(jiān)控,以此最大程度上保證離散守恒型方程值迭代經(jīng)過(guò)收斂,在解的經(jīng)過(guò)中還需要確保其精到準(zhǔn)確度,這就需要對(duì)收斂解的精度施行有效的判定。4.3后處理若計(jì)算收斂之后,應(yīng)對(duì)計(jì)算結(jié)果施行有效的檢查,并在這里基礎(chǔ)上對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。一般情況下,在讀數(shù)據(jù)方式進(jìn)行提取的經(jīng)過(guò)中,應(yīng)提取有用的數(shù)據(jù)方式,主要有曲線、彩色圖以及物理量數(shù)據(jù)報(bào)告。再對(duì)結(jié)果進(jìn)行有效的分析,并且在這里基礎(chǔ)上對(duì)模型修正方案施行分析,這在較大程度上能獲得更為理想的計(jì)算結(jié)果。5CFD技術(shù)在暖通空調(diào)制冷工程中的詳細(xì)應(yīng)用5.1物理及數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建CFD模型的建立對(duì)CFD技術(shù)施行尤為重要,華而不實(shí)該模型一般情況下有物理模型與數(shù)學(xué)模型,數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建主要是通過(guò)數(shù)學(xué)的形式對(duì)流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)性描繪敘述,通過(guò)暖通領(lǐng)域中的流體問(wèn)題進(jìn)行方程式的選擇,一般選擇動(dòng)量以及能量方程式對(duì)其施行計(jì)算,在當(dāng)前不可壓流體的粘性流體流動(dòng)的控制中,微分方程使用頻率相對(duì)較高,因暖通領(lǐng)域流動(dòng)一般為湍流,所以還應(yīng)與湍流模型進(jìn)行有效結(jié)合,進(jìn)而對(duì)流體進(jìn)行有效模擬,只要這樣才能采用愈加完好的描繪敘述對(duì)問(wèn)題施行有效研究,并在這里基礎(chǔ)上愈加直觀清楚明晰。5.2數(shù)值算法求解在對(duì)數(shù)值進(jìn)行求解的經(jīng)過(guò)中,需要進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,由于該模型所采用的不可壓流體的粘性流體流動(dòng)的控制微分昂恒非線性特征較為明顯,為此需要通過(guò)下面幾個(gè)步驟對(duì)其進(jìn)行有效的求解。(1)初始條件以及邊界條件確實(shí)定。初始條件與邊界條件的有效確定是方程游街的重要基礎(chǔ),華而不實(shí)邊界條件主要是指在求解區(qū)域邊界中,求解變量與導(dǎo)數(shù)會(huì)在一定程度上根據(jù)時(shí)間與地點(diǎn)的變化;初始條件主要是指研究對(duì)象在開場(chǎng)的經(jīng)過(guò)中,不同求解變量的空間分布情況。所以,能通過(guò)兩者定義對(duì)求解經(jīng)過(guò)中出現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)問(wèn)題,忽略初始條件,但是若出現(xiàn)瞬態(tài)問(wèn)題,需要具備一定的初始條件,只要這樣才能有效保證方程式進(jìn)行計(jì)算。(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)格的劃分。網(wǎng)絡(luò)主要分為兩個(gè)部分,構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)與非構(gòu)造網(wǎng)絡(luò),華而不實(shí)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)具有較為規(guī)范的空間構(gòu)造,非構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)在空間分布中不具備列線與行線,在應(yīng)用CFD技術(shù)的經(jīng)過(guò)中,相關(guān)技術(shù)人員能通過(guò)一定的工具有效生成不同網(wǎng)格構(gòu)造。(3)離散方程式的建立與求解。CFD技術(shù)在市政暖通工程的應(yīng)用經(jīng)過(guò)中,相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)方程離散的經(jīng)過(guò)中,一般會(huì)通過(guò)有限溶劑方式方法以及有限元法,此種方式方法在暖通工程建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛,并且具有較好的效果。如在對(duì)暖通領(lǐng)域中傳熱問(wèn)題進(jìn)行分析的經(jīng)過(guò)中,可采用有限容積方式方法對(duì)其施行求解,主要是因而種方式方法具有較好的物理意義,并且在這里基礎(chǔ)上知足質(zhì)量守恒規(guī)律,因而在選擇方式方法時(shí),能根據(jù)方式方法的本身特點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇,以此進(jìn)行有效離散。5.3結(jié)果可視化處理方式方法離散方程在求解的經(jīng)過(guò)中,能通過(guò)CDF模擬技術(shù)來(lái)完成,并且在這里基礎(chǔ)上能對(duì)空間流體數(shù)值施行有效計(jì)算,但該數(shù)值的呈現(xiàn)方式主要是節(jié)點(diǎn)數(shù)值,這在較大程度上能降低相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其的理解能力,同時(shí)在這里基礎(chǔ)上很難對(duì)其進(jìn)行直觀觀察,大幅增加了工作人員的工作難度,對(duì)工作質(zhì)量的有效提升產(chǎn)生一定的影響,因而無(wú)法對(duì)得到的計(jì)算結(jié)果施行有效的分析。這就需要通過(guò)CFD技術(shù)來(lái)完成,在采用該技術(shù)的經(jīng)過(guò)中,需要通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果施行有效的可視化處理。如計(jì)算機(jī)圖形軟件能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理,處理后能以靜態(tài)圖像的形式呈現(xiàn),這在較大程度上能提高相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其的理解能力,同時(shí)在這里基礎(chǔ)上方便對(duì)其進(jìn)行直觀觀察,大幅降低了工作人員的工作難度。暖通空調(diào)在制冷的工程中,根據(jù)CFD技術(shù)與軟件能對(duì)一些空間流體問(wèn)題進(jìn)行全面的計(jì)算,并且計(jì)算相對(duì)較為準(zhǔn)確,這在較大程度上為提高分析的準(zhǔn)確性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),還能對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)進(jìn)行有效的模擬,以此促進(jìn)暖通空調(diào)的整體性能的提高,最大程度上改善制冷效果施行。6結(jié)束語(yǔ)綜上所述,由于我們國(guó)家CFD技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較晚,一些發(fā)達(dá)國(guó)家在對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)過(guò)中較為成熟,并且在暖通工程中的應(yīng)用經(jīng)過(guò)中已進(jìn)入到了實(shí)用化階段,這在較大程度上對(duì)我們國(guó)家市政暖通工程質(zhì)量的提升提供了良好的參考。因我們國(guó)家CFD技術(shù)的發(fā)展相對(duì)落后,在市政暖通工程的應(yīng)用中不能與其他國(guó)家相比,但是能大幅改善我們國(guó)家傳統(tǒng)應(yīng)用技術(shù),較大程度提高我們國(guó)家市政暖通工程質(zhì)量,同時(shí)為我們國(guó)家建筑行業(yè)將來(lái)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。以下為參考文獻(xiàn)[1]唐柱才.CFD技術(shù)在暖通空調(diào)制冷工程中的應(yīng)用[J].電子世界,2021(3):