CFD技术在暖通空调制冷工程中的实际运用

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  摘要:随着社会的进步,人们生活水平得到了提高,开始追求更舒适的生活方式,空调等产品逐渐受到人们青睐。而随着科技的发展、暖通空调制冷工程在不断进步,CFD这种常用的工程流体技术成了暖通空调制冷工程中较为重要的技术。本文将详细的介绍CFD技术极其在暖通空调工程中的应用。
  关键词:CFD技术;暖通空调制冷工程;实际应用
  前 言
  近年来暖通空调工程在不断革新,CFD技术应用于暖通空调制冷工程作为目前一个重要的课题需要研究。CFD技术能够有效的应用在暖通空调制冷工程中,既可以使现有的工程设计的效果得到很大的改观;能够极大的增强暖通空调系统的制冷效果。就此而言CFD技术在暖通空调制冷工程当中的重要性不可忽视。故而笔者就CFD技术的现在存在的问题以及未来的发展趋势以及CFD技术在暖通空调制冷工程中的实际运用的方法展开讨论。
  一、CFD技术以及暖通空调制冷工程的简介
  1.CFD技术的简单介绍
  计算流体力学技术是CFD技术的主体,CFD技术与计算机技术以及数值计算技术的研究发展相辅相成,这些技术的联合使得CFD技术的应用得到了更进一步的发展和进步。换句话来解释CFD技术就是通过用计算机进行的模拟仿真实际的流体流动情况下生成的实验。经过研究发现,数值求解控制流体流动的微分方程是CFD技术研究的核心,根据方程的计算以及对方程的研究可以得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,这个分布合理的反应并且模拟出了流体流动大致状况。CFD技术的巧妙应用,可以在很大程度上对工程状况进行掌握,也就降低了工程实施的难度,加快工程的进程。
  2.暖通空调制冷工程的简介
  暖通空调是一种空调器,它具备采暖、通风和空气调节等功能。这种空调的设计应用到多领域的知识,包括热力学、流体力学和流体机械等。暖通空调制冷工程,是使暖通空调在原有的采暖、通风和空气调节等功能的基础上增加制冷的功能。
  二、CFD技术应用于暖通空调制冷工程详解
  1.如何将CFD技术应用于家用暖通空调制冷工程
  对于我国来说,在80年代初期我国的一些先进的高等学院以及研究所就对CFD技术进行了研究;然而随着科技与社会的发展,我国在这方面已经取得了很多的进展。现在随着时代的发展,我们已经将CFD技术和计算机技术以及数值计算以及模拟实验相互结合,使CFD技术在近些年来逐渐的被应用于热能动力、航天航空、水利工程等,而对于暖通空调制冷行业来说是CFD的技术的重要应用场所之一。
  CFD软件技术在一般意义上来讲主要包括三个部分,就是我们所研究的前处理、求解部分还有就是后处理。在将CFD技术应用于暖通空调制冷工程中,要着重注意前处理这个部分,因为前处理这个部分是生成计算机模型需要的大部分数据的步骤。这些都间接地向我们展示出了将CFD技术应用于家用暖通空调制冷工程所需要遵序重要的原则,也就是说在实际的应用过程中要将周期、参量和模块这三个部分摆在重要的位置,通过这样做可以使得CFD技术更加良好的应用于家用暖通空调制冷工程,使暖通空调起到更好的作用,保证其制冷性能。将CFD技术应用于家用暖通空调制冷工程主要分为以下几个步骤:
  首先要建立一个合适的模型,建立合适并且合格的模型是一项重要的步骤,一个良好的模型可以在进行计算机模拟时起到事半功倍的作用。
  然后就是进行数值求解,数值求解是一个复杂的过程,要求数值求解的每一步都必须要准确无误,不能出现丝毫的误差,只有这样才能保障整个过程都顺利地进行,才能尽量不使之前功尽弃。
  还有就是要进行数值解的可视化处理,将得出的一系列数据进行可视化处理,可以使数据更加的清晰明了,也就降低了整个过程的难度,是操作更加的顺利。
  上图是在一款空调实际开发过程中风道CFD分析数据,图一是原始风道,图二是经过CFD计算后对蜗壳、蜗舌型线进行优化后的改进风道,在后续实际手板验证中,在同等噪音的情况下,图二的风量较图一提高了132m3/h
  2.CFD技术应用于暖通空调制冷工程的不足与改进
  近几年我国在CFD技术在暖通空调制冷工程应用的研究得到了很大的发展与进步;但是我国的水平与发达国家还是有着一定的差别的。根据我国应用现状的研究,发现我国在以下几个方面上还存在着不足,本文中主要就一下两点不足进行谈论。
  2.1对于基础理论算法的研究方面的不足,我国并没有在基础理论算法这方面花费应有的财力、物力、人力进行研究,我们知道没有基础的理论算法就无法保障后续工作的质量,基础的理论算法就是后续工作正常的基本保证。这也就意味着,我国应该不断地加强算法理论等方面的研究,做到扎实基础,扎实的基础才是发展和提升的先决条件。
  2.2在上文中我们已经提到了,在进行了前处理之后,要将各种整理的数据制作成网格展示的形态这样便于更好的观察和研究。现在,我国需要在过程完成之后再进行网格的制作,这样就会延长整个过程的时间花费。所以我国应该加强在网格自动生成方面的技术,这样就可以大大提高效率和准确率。总而言之,改进CFD技术应用于暖通空调制冷工程的不足,真正实现CFD技术的完美应用,对于家用空调来说会有飞跃的发展。
  三、CFD技术应用于暖通空调制冷工程的意义
  暖通空调制冷工程使暖通空调在原有的采暖、通风和空气调节等功能的基础上增加制冷的功能,而CFD技术将会使得这项工程的实施获得更多的保障。对于家用空调来说,暖通空调制冷工程无疑有着深远的意义,这项工程使得家用空调有了更加丰富的功能。这种技术应用在暖通空调制冷工程中,可以很好地在实际操作之前现进行大致的模拟,这样就可以在很大程度上对工程状况进行掌握,也就降低了工程实施的难度,加快工程的进程。虽然我国现在在CFD技术在暖通空调制冷工程应用的研究得到了很大的发展,但是我国的水平与发达国家还是有着一定的差别的。所以,这种技术的应用,可以逐步提高我国的水平,并在应用重视这种技术得到更大的发展,同时还提高了我国家用空调的质量和功能。
  四、结语
  随着科技的发展,暖通空调制冷工程在不断的革新进步,CFD这种常用的工程流体技术就成了暖通空调制冷工程中较为重要的技术。使CFD技术在暖通空调制冷工程中得到准确有效的应用,不仅可以改变现有的工程设计的效果,同时能够极大的增强暖通空调系统的制冷效果,本文就 CFD技术在暖通空调制冷工程中的实际运用以级意义论述。
  参考文献:
  [1]张杰,马首春.CFD技术在暖通空调制冷工程中应用[J].科技展望,2015(202).
  [2]刘楠,张子仁,张墨龙.分析CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用[J].建筑建材装饰,2014(21).