《室内空气流动数值模拟》02 PDF_393904462
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室内空气流动数值模拟的N点风口动量模型
赵彬;李先庭;彦启森
【期刊名称】《计算力学学报》
【年(卷),期】2003(020)001
【摘要】为适应工程应用中快速、准确模拟室内空气流动的需要,提出N点风口动量模型,以简化描述利用计算流体动力学CFD方法模拟室内空气流动时百叶、多孔板类送风口的入流边界条件.百叶和多孔板风口的等温自由射流算例以及HESCO 孔板类散流器在室内送风的算例和实验数据对比表明,N点风口动量模型可以较好地解决数值模拟室内空气流动的风口入流边界条件描述问题.
【总页数】7页(P64-70)
【作者】赵彬;李先庭;彦启森
【作者单位】清华大学,建筑学院技术科学系建筑环境与设备研究所,北京,100084;清华大学,建筑学院技术科学系建筑环境与设备研究所,北京,100084;清华大学,建筑学院技术科学系建筑环境与设备研究所,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TU834
【相关文献】
1.V2F模型在室内空气流动数值模拟中与其他湍流模型的比较研究 [J], 李孔清;龚光彩;汤广发
2.室内空气流动数值模拟的风口模型综述 [J], 赵彬;李先庭;彦启森
3.湍流模型和壁面函数对室内空气流动数值模拟的影响 [J], 谢海英;张双;关欣
4.不同湍流模型数值模拟神光Ⅲ靶场室内空气流动的比较 [J], 张中礼;王易君;李明海
5.高炉风口多股流喷吹粉煤与空气流动数值模拟 [J], 张全;鄂加强;谢铠;赵黎明;尹坚
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室内空气流动数值模拟的误差预处理法(1)(精)背景介绍随着现代建筑业的发展,人们对室内舒适性和空气质量的要求越来越高。
经过多年研究,数值模拟已成为研究室内空气流动的常用手段之一。
然而,在进行室内空气流动数值模拟时,由于建筑结构和气流的复杂性,误差较大是不可避免的问题。
因此,为了提高数值模拟的精度,研究误差预处理方法势在必行。
问题分析室内空气流动数值模拟的误差来源于多个方面,包括边界条件、数值算法、网格划分等。
较大误差往往会导致数值模拟结果和实际情况存在较大的差异,影响模拟结果的可靠性和实际应用价值。
因此,需要针对误差进行精细处理,以提高模拟结果的准确性。
解决方案误差预处理方法主要包括两类:预处理算法和后处理算法。
预处理算法主要针对数值模拟算法本身的误差进行改善,主要包括多重网格方法(Multi-Grid Method)、预处理共轭梯度法(PCG Method)等。
后处理算法主要针对数值模拟结果进行改善,主要包括误差修正方法(Error Correction Method)、后处理共轭梯度法(IPCG Method)等。
多重网格方法多重网格方法是一种寻找更精细数值解的方式,通过降低粗略矩阵的精度,然后再进行求解,最后再通过一定的方法将求出的解平滑化来获得更精确的数值解。
这种方法往往需要对算法进行反复迭代,以达到较好的效果。
多重网格方法的精度往往会受到网格剖分的影响,因此,在进行数值模拟前,需要对模拟区域进行充分划分。
预处理共轭梯度法预处理共轭梯度法是一种可以加快求解速度并提高求解精度的方法,通过对原方程进行预处理,将预处理后的方程进行求解,以此获得更加准确的数值解。
预处理共轭梯度法的效果往往与预处理阵的选择和预处理方法的设计有密切关系,需要进行一定的实验比较。
误差修正方法误差修正方法往往是通过在求解过程中对误差进行补偿,以获得更加精确的数值解。
误差修正方法的精度往往受到算法设计和预设参数的影响,因此,在进行误差修正时需要进行实验比较,以选择最佳的算法。
室内空气净化器气流组织的数值模拟研究李喜玉刘伟龙(珠海格力电器股份有限公司家电技术研究院广东珠海 519070)摘要:用AIRPAK软件模拟室内流场分布,并以速度不均匀系数为判据来分析各种情况下的流场;建立室内速度不均匀系数与洁净空气量的关系。
关键词:AIRPAK、速度不均匀系数、洁净空气量Numerical Simulation and Research of Airflow Distribution for the Room with the AirPurifierLI Xi-yu,LIU Wei-long(Household Electric Institute of Gree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai,519070,Guangdong,China)Abstract: An air purifier room was numerical simulated using AIRPAK, and in the same room analyses various kinds of valley distribution with the criterion which is established by asymmetric coefficient of velocity .The purpose is to establish an context between Asymmetric coefficient of velocity and CADR . Keywords: AIRPAK、Asymmetric coefficient of velocity 、CADR0引言空气净化器的目的是为了更好的净化空气中的有害物质,洁净空气量、净化效果和室内的流场分布有很大的关系。
设计一款同种类型的空气净化器时,需要根据房间的面积(A)确定空气净化器的送风量,而目前送审的联合企业标准中已经有根据房间面积确定洁净空气量(CADR)的标准:A=0.1* CADR,需要洁净空气量与送风量之间的关系,这样就可以由房间面积来设计合适风量的空气净化器,因CADR值是一个和室内气流组织分布有直接关系的参数,室内气流组织的分布目前还缺乏一种定量合理的评价体系,本文以速度不均匀系数评价室内气流组织,所以,本文旨在建立洁净空气量和速度不均匀系数的关系曲线,根据该曲线可以得到相应的CADR值所需要的K值,然后我们根据房间大小建立模型,给定一系列的风量数值,用AIRPAK仿真得到该K值下所需要的风量数值,即是所需的空气净化器风量值[1-2]。
浙江大学倾+学位论文第二章数值计算方法2.1所计算房间布置特点本文计算对象如图2一l所示,是一套169平方米四室两厅两卫的住宅,共九个房间,总长16.6米,总宽8.2米,高3.5米,内部各房门均为高1.95米,宽0.9米。
计算时所有内部的房门均处于开启状态。
:图2—1计算区域图2—2计算阿格2.2计算网格为保证得到流动的主要影响因素,需要考察一定尺度以上的涡,这就要求采用足够细的计算网格。
在对这一要求和计算耗时上的限制进行权衡后,结合实际房间尺寸,对计算区域划分了长、宽、高均为O.1m左右的六面体结构化网格,共计465214个,如图2—2所示。
计算结果证明采用该网格可以提供足够的流场信息。
2.3流动特点均匀。
由于甲醛分子量(30)与空气平均分子量(28.966)相近,因而密度相近可以认为这一假定不影响计算结果。
3.2工况一下各个房间内流动、污染物排放的特点以工况一为例分析各个房间流动、污染物排放过程的特点。
假设经过一段时间的积累后室内甲醛质量浓度为3.3256X10~[3]kg/kg,室外甲醛浓度为零。
开始通风后,外界空气从主卧和次卧1南面的门窗以2米/秒(相当于2级轻风)的速度流入,最后从厨房北面窗口流出(图3一1)。
工况一对该过程进行了计算,共计算了120秒内的流动和污染物浓度变化情况。
图3—1工况一计算嚏域图3—2到图3—6显示了工况一下的流场、甲醛浓度场变化情况图3—2工况一t=lOs时刻速度矢量场与甲醛浓度等值面图3—3工况一t=lOs时刻流线图X乜(a)1×104、2X10~、3Xlff7等值面(c)2×10—7等值面(b)1X10’7等值面(d)3X10-7等值向图34工况一t=lOs时刻甲醛质最浓度等值面(kg/kg)(a)高1.5m水平剖面(c)距左侧墙2.9米纵剖面(b)高2.5m水平剖面(d)距左侧墙4.4米纵剖面幽3—5]:况一t=-lOs时刻各剖面上的甲醛浓度分布(a)t=-20stb)t=-60s图3--7工况一主卧及卫生间2速度场和甲醛质量浓度×107水平剖砥图(高度1.5米)由计算结果可以得到各房问甲醛平均浓度随时问变化曲线,如图3—8所示。
室内空气流动原理图室内空气流动原理图是指在室内空间中,空气在不同位置之间的流动情况。
了解室内空气流动原理对于室内空气质量的改善和室内环境的舒适性具有重要意义。
本文将介绍室内空气流动的原理和影响因素,并对室内空气流动原理图进行详细解析。
首先,室内空气流动的原理受到多种因素的影响。
其中,温度、湿度、气流速度和室内布局等因素都会对空气流动产生影响。
温度差异会导致空气的热对流,从而影响空气的流动方向和速度。
湿度的变化也会对空气流动产生影响,高湿度会使空气变得更加稠密,从而影响空气的流动性能。
此外,气流速度和室内布局的设计也会直接影响空气的流动情况。
其次,室内空气流动原理图可以帮助我们更好地理解室内空气流动的规律。
通过绘制室内空气流动原理图,我们可以清晰地看到不同位置之间空气流动的路径和方向。
这有助于我们找出室内空气流动存在的问题,并采取相应的措施进行改善。
比如,在绘制室内空气流动原理图的基础上,我们可以对室内通风系统进行优化设计,以提高室内空气的流动性能。
另外,室内空气流动原理图也可以用于室内空气质量的监测和改善。
通过对室内空气流动原理图的分析,我们可以了解室内空气的流动情况是否符合健康舒适的要求。
如果发现室内空气流动存在问题,我们可以通过调整室内布局、增加空气净化设备等方式来改善室内空气质量,从而提升室内环境的舒适性。
最后,室内空气流动原理图的绘制需要考虑多种因素。
在进行室内空气流动原理图的设计时,我们需要综合考虑室内空间的布局、通风系统的设计、室内温湿度的变化等因素,以确保绘制出准确可靠的室内空气流动原理图。
同时,我们还需要不断对室内空气流动原理图进行监测和调整,以适应室内环境的变化。
总之,室内空气流动原理图对于改善室内空气质量、提升室内环境舒适性具有重要意义。
通过深入了解室内空气流动的原理和影响因素,我们可以更好地进行室内环境设计和改善工作,为人们提供一个更加健康舒适的室内生活环境。
方型散流器空调室内空气流动的数值模拟
赵彬;李先庭;彦启森
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2002(024)005
【摘要】用N点风口动量模型和一个新零方程湍流模型对某办公室方型散流器空调的室内温度场和速度场进行了模拟,并和实验数据进行对比.结果表明,计算所得速度和温度分布与实测值吻合得很好,所用的风口模型和湍流模型能快速地将方型散流器空调通风的温度和速度场合理地模拟出来,可用于指导和优化同类空调通风气流组织设计.
【总页数】3页(P25-27)
【作者】赵彬;李先庭;彦启森
【作者单位】清华大学建筑学院建筑技术科学系,北京,100084;清华大学建筑学院建筑技术科学系,北京,100084;清华大学建筑学院建筑技术科学系,北京,100084【正文语种】中文
【中图分类】TU83
【相关文献】
1.软管连接法在中央空调铝合金散流器安装中的应用 [J], 肖宁
2.散流器在FPSO空调系统设计中应用 [J], 安毓辉
3.软管连接法在中央空调铝合金散流器安装中的应用 [J], 梁文濠
4.方形散流器风口速度场数值模拟 [J], 刘刚;吴春燕
5.家用壁挂式空调器室内气流组织数值模拟分析 [J], 赵运超;朱萌萌;刘小生;费华
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北方暖气的室内空气流动模拟与优化设计近些年来,随着北方地区暖气设备的普及使用,人们对室内空气流动的舒适性和健康性也提出了更高的要求。
室内空气流动的好坏直接影响着居民的生活质量和健康状况,因此对其进行模拟与优化设计成为一个重要而迫切的问题。
首先,我们需要对室内空气流动进行模拟研究。
通过建立室内空气流动的数学模型,并借助计算机模拟软件,可以得到室内空气流场的速度和压力分布图,进而评估室内空气流动的情况。
这能够帮助我们了解室内空气流动的不同局部区域之间的差异,以及整体的流动趋势。
然而,仅仅对室内空气流动进行模拟研究还远远不够,我们还需要根据模拟结果进行优化设计。
优化设计的目标是通过调整室内温度、湿度、风速等参数来改善室内空气流动的质量。
通过合理调整供暖设备的出风口位置、形状与数量,可以改善热风对人体的直接影响,减小室内气流的强度和不均匀性,增加气流循环的范围和速度。
一种常见的优化设计方法是采用居住者舒适度指数评价体系。
通过该指数可以量化地评价控制系统提供的热舒适度和空气品质。
优化设计过程中,应根据舒适度指数的数值对供暖系统进行调整,以提高供暖系统的性能。
此外,还可以借鉴建筑物的气流特性,通过建立室内空气流动的物理模型来优化设计。
例如,可以利用窗户的位置和大小,以及空调通风系统的输出速度和方向来控制室内气流的移动路径。
通过合理设置出风口位置,使暖气的热气在室内迅速均匀地分散,从而达到舒适的温度和空气流动效果。
在优化设计的过程中,还应考虑到不同房间的功能和使用需求。
例如,在卧室中,需要较为柔和并且安静的空气流动,以保证良好的睡眠质量;在客厅和办公室中,应保持空气流动的均匀性,以提高工作和休息的效果。
综上所述,室内空气流动的模拟与优化设计是一个复杂而重要的问题。
通过建立数学模型、借助计算机模拟软件以及引入舒适度指数评价体系,可以提高暖气供热系统的性能,提供更加舒适和健康的室内空气环境。
这将为北方地区的居民提供更好的生活品质和健康状况。
室内空气流动数值模拟的误差预处理法
关键字:采用计算时间传统网格文中误差预处理收敛结果Error-pretreatment method for numerical simulation of indoor air flow
3 算例验证和对比
为检验误差预处理法的有效性,这里用两个较为典型的算例进行验
证。
例1 房间等温通风
文[2]对室内等温通风进行了测试,测试条件见文[3] 。
房间结构示意图见文[3]中图6,模拟结果和实验数据的对比参见文[3]中图7。
由文[3]中图7可以看出,采用误差预处理法的计算结果和实验结果吻合得很好,而对于同样的计算网格而言,采用误差预处理法计算达到收敛结果的时间比不采用该法在单层网格上计算达到收敛的时间为短。
表1列出采用误差预处理法和传统的数值计算方法对同样计算网格计算所用收敛时间的比较。
误差预处理法所用的时间只是传统迭代法的57.7%。