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探讨CFD技术在暖通空调制冷工程中的运用

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  摘 要 CFD技术属于工程流体技术的范畴,并且在该项技术不断发展的过程中,逐渐趋向于成熟,在我国很多方面中有得到了很好的运用,暖通空调制冷工程就是其中的一个。因此,本文就对CFD技术在暖通空调制冷工程中的运用,展开了分析和阐述,其目的就保证暖通空调制冷工程质量,促使其行业得到更好的发展。
  关键词 CFD技术;暖通空調;制冷工程;质量;经济效益
  1 CFD技术分析
  CFD技术也叫作计算流体动力学,主要是以计算机技术作为基础,构建数据模型,并且将数据模型应用到实际工程中,在我国暖通空调制冷工程中是非常明显的。同时,CFD技术在运用的过程中,可以对相关的资料进行完善,并且工作效率较为高,成本较低,技术原理也相对较为简单[1]。另外,CFD技术可以对流体流动的微分方程进行有效的控制,并且得到流体流动的流场在某个连续区域内的离散分布情况。在掌握这一规律的以后,CFD技术可以根据具体的实际情况做出相应的模拟,以此保证相关工程的质量,提升相关工程后期的使用性能。
  2 运用分析
  在了解CFD技术以后,需要根据暖通空调制冷工程的实际情况,将其应用到其中,以此保证CFD技术在暖通空调制冷工程的运用效果,下面就对具体的内容,展开了具体的分析和阐述。
  2.1 模型的构建
  CFD技术在暖通空调制冷工程运用的时候,需要先建立工程模型,然后根据模型在进行具体的操作。工程模型一般情况下分为物理模型和数学模型,那么在模型构建的时候,具体的内容可以从以下几点展开。
  ①主要是利用数学计算的方式,将暖通空调制冷工程中的流体问题进行描述和研究,这样可以在一定程度上满足方程连续性的要求。②暖通空调制冷工程中流体流动一般都是处于湍流流动,因此需要根据湍流流动的实际情况,进行模型构建,这样可以将问题具体的描述出来,便于对工程的后期调节[2]。
  2.2 数据计算
  其实,暖通空调制冷工程中流体状态计算是一项较为复杂的体系,因此为了有效提升其计算效率,一般采用收敛技术的形式,这样可以避免耗时问题的产生。在利用收敛技术进行数据计算的时候,通常是包括两个方面:①重网格法;②残差法等方面。通过利用这两种方式,可以有效提升暖通空调制冷工程的计算效率,保证流体状态分析的简便性,那么在具体应用的死活,一般情况下主要是分为3个步,具体的内容如下。
  (1)工作人员需要明确边界条件和初始条件,这样主要是保证所用方程都有一个解。同时,对边界条件而言,需要根据地点、时间变化等方面,进行变量的分析。针对初始条件,在暖通空调制冷工程流体刚开始的时候,需要根据空间具体的分布情况,进行相关求解变量,这样可以在一定程度上保证求解的准确性。
  (2)需要对计算网格进行合理的计算,一般情况下都是利用结构网格和非结构网格等等方面,并且完需要根据工程空间情况进行分布。同时,在计算网格分布的时候,可以明显看出结构网格的优势更加的明显,在标准的四边形范围内,从空间分布方面进行分析。若是非结构网格,没有明显的列线是和行线,但是对于网格部分而言,其分布还是非常规范,并且分别是成列、成行都是处于规范分布的状态,以此有效保证计算网格的合理性,实现良好的计算效率。
  2.3 数值解可视化处理
  在CFD技术应用的过程中,可以对空间流体的数值进行求解,但是在求解是得到数值结果以后,一般都是以节点数值的形式存在,这样在很大程度上增加了工作难度,其结果的准确率相对较低[3]。因此,CFD技术通过利用相应的软件对求解数值进行后期处理,在完成数据处理以后,可以利用静态图片的形式将是求解结果显示出来,为提升暖通空调制冷工程的质量,给予基础性的保证。
  2.4 专用模块
  为了满足各个用户的使用需求,CFD技术可以根据暖通空调制冷工程的实际情况,设置各种专用模块,并且需要将其与软件的专用版本结合起来,这样可以对复杂流体进行有效计算,并且保证计算结果的准确性。同时,在计算的时候,还会自动化的生成网格,是对边界条件的设置也进行了相应简化,这样可以在一定程度上提升相关工作的效率,实现良好的经济效益。另外,CFD技术在设置专用模块的时候,网格自动化生成是非常关键性的一个功能,可以为相关工作提供几何参数,并且生成3D网格,便于后期相关工作的展开。
  2.5 外部环境
  外部环境会直接暖通空调制冷工程使用效果,为了改变这现状,利用CFD技术的应用,可以对外部环境进行全面的分析,根据热环境、二次风等方面,对暖通空调制冷工程进行进一步的优化,其目的就是提升其使用效果,降低对能源的消耗,实现良好的经济效益。
  3 结束语
  根据以上的综合论述,得出了以下几个结论。
  (1)本文对CFD技术进行了简要的分析和阐述,只有了解该方面,才能有针对性将CFD技术应用到暖通空调制冷工程,实现良好预期的效果。
  (2)从模型的构建、数据计算、数值解可视化处理、专用模块、外部环境等方面,对CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用,进行了明确和分析,其目的就是保证暖通空调制冷工程的使用效果,提升其质量,全面展现出CFD技术的优势,并且对其行业的发展,给予了重要的技术支持。
  参考文献
  [1] 张玉忠.CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用[J].住宅与房地产,2018,(25):180,203.
  [2] 姜腾.CFD技术在暖通空调制冷工程中应用研究[J].时代农机,2018,45(05):227.
  [3] 曾军军,王小宝.CFD技术在暖通空调制冷工程中的运用分析[J].建材与装饰,2017,(47):190.
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