暖通空调设计中CFD分析的应用及案例

CFD工具在暖通空调设计中的应用之一是通过CFD分析进行空调系统的气流组织设计。空调房间的气流组织直接影响到空调系统的通风效果，好的气流组织方式能够使空调房间的温度、湿度和空气速度很容易地符合设计要求。反之，差的气流组织方式可能根本就达不到设计要求。因此，在空调系统设计完成之后、施工之前，预测空调系统的气流组织状况很重要。借助CFD工具可以预测仿真空调房间的空气流速、温度分布等详细情况，从而指导设计。

某会议室内部布置如图5-1所示。外界空气从空调进风口流入，与屋内空气混合后，废气由排风口排出。本章首先通过三维建模软件Creo建立会议室的三维模型，利用ICEM-CFD软件进行网格划分、边界条件设定，建立计算模型，然后利用Fluent软件求解器对其进行设置并求解，最后利用后处理软件CFD-Post软件对计算结果进行分析和后处理。

图5-1 某空调会议室布局图

已知条件包括：(www.xing528.com)

●空调进口风速为2m/s，温度为22℃。

●会议室内人体温度为36℃。

●直接太阳辐射为1423 W/m²，漫射太阳辐射为200W/m²，光谱分数为0.5。

本文将通过Fluent软件计算，首先加载太阳辐射模型分析太阳辐射对室内空气温度的影响，然后激活表面辐射（S2S）模型来计算模型内部表面之间的辐射热交换，以及人体散热对室内空气流动和温度分布的影响，从而得到会议室内空气流场分布、任意截面空气温度和速度分布等情况。