某综合体项目办公大堂空调气流组织的CFD模拟分析

模型[1]m s，送风温如图，房间左下角有一个空调，送风和回风方向如图所示。

送风速度为1/度为25℃，壁面温度为30℃。

1．建立模型及网格划分①建立模型及网格划分的步骤在此处暂时省略，以后后机会再补上，这里直接读入网格文件hvac-room.msh。

②读入网格后应检查网格及网格尺寸，通过Mesh下的Check和Scale进行实现，这里不做详细描述。

2．求解模型的设定①启动FLUENT。

启动设置如图，这里着重说说Double Precision（双精度）复选框，对于大多数情况，单精度求解器已能很好的满足精度要求，且计算量小，这里我们选择单精度。

然而对于以下一些特定的问题，使用双精度求解器可能更有利。

[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战：FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:312-317a.几何特征包含某些极端的尺度（如非常长且窄的管道），单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。

b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体，而某一个区域的压力特别大（因为用户只能设定一个总体的参考压力位置），此时，双精度求解器可能更能体现压差带来的流动。

c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格，使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题，此时，使用双精度求解器可能会有所帮助。

②求解器设置。

这里保持默认的求解参数，即基于压力的求解器定常求解。

如图：下面说一说Pressure-based和Density-based的区别：a.Pressure-Based Solver是Fluent的优势，它是基于压力法的求解器，使用的是压力修正算法，求解的控制方程是标量形式的，擅长求解不可压缩流动，对于可压流动也可以求解；Fluent 6.3以前的版本求解器，只有Segregated Solver和CoupledSolver，其实也Pressure-Based Solver的两种处理方法；b.Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的，它是基于密度法的求解器，求解的控制方程是矢量形式的，主要离散格式有Roe，AUSM+，该方法的初衷是让Fluent具有比较好的求解可压缩流动能力，但目前格式没有添加任何限制器，因此还不太完善；它只有Coupled的算法；对于低速问题，他们是使用Preconditioning方法来处理，使之也能够计算低速问题。

武汉市体育中心体育馆空调气流CFD模拟分析摘要：为给体育馆的气流组织设计提供依据,评价气流组织设计方案,肯定适合的送风参数以优化体育馆空调系统的设计,成立了体育馆比赛大厅的三维几何模型,用标准k2E湍流模型,按设计工况肯定数值模拟的边界条件,对体育馆空调系统的气流流场进行了CFD(计算流体力学)模拟。

按照模拟结果，提出了适合的气流组织方式。

关键词：体育馆；气流组织；CFD模拟；k2E模型1.序言武汉市体育中心室内体育馆是做为武汉市承办2007年城运会的主会馆，而新建的大型体育设施，要求能知足举行体育赛事、训练、文化及娱乐活动、会展、演出、商务会议、商业等多功能用途，是综合性室内体育馆。

体育馆的比赛厅为椭圆形结构，高度：米，椭圆直径：长轴135米，短轴115米；拥有12126个观众座位，看台层为上、下两层。

对于空调设计的要求，应能知足各项体育赛事的需要，为运动员、观众和工作人员提供舒适的室内空气环境，又要兼顾会后的商业运营。

体育馆比赛大厅是一个典型的高大空间。

高大空间气流流动复杂，在空调工况下，存在温度梯度，又影响着气流流动。

设计合理的送排风形式难度大。

具体到本体育馆比赛大厅，其具有的室内环境特点及功能要求如下：1。

周边的观众区部份：观众区人员密集、人体散热负荷大，对空调系统的要求以舒适性的温湿度控制和维持良好的室内空气品质的两个方面为主；2。

中心的比赛场地。

人员少、但灯光辐射热负荷大，对空调系统的要求要按照场地的利用而不同，能够分为：场合一。

一般比赛，如篮球等，以舒适性的温湿度控制为主，气流速度≯s；场合二。

对风速有严格要求的比赛，如进行乒乓球、羽毛球等小球比赛的情形, 气流速度≯s [1]。

场合三。

文艺演出，场地中心，灯光设备负荷大，以舒适性的温湿度控制为主。

如此的室内环境特点及要求对比赛大厅的气流组织提出了更高的控制要求。

因此在设计阶段就需要充分考虑对高大空间的气流流动控制，对气流组织进行深切的分析，比较各类送风设计方案及控制手腕。

某大型会议室气流组织分析摘要：某大型会议室长度方向20m，进深方向16m，吊顶后净高6m，采用一次回风全空气空调系统，其中送风方式采用散流器顶送风，回风方式采用单层百叶顶回风。

通过CFD软件对会议室室内的气流组织进行模拟分析，结果表明：会议室中人员主要活动区域的速度集中分布在0.2-0.3m/s附近，温度主要分布在23-26℃附近，满足该房间舒适性空调的室内设计要求。

关键词：空调系统设计，气流组织，室内空气质量0 引言随着人们对室内环境品质要求的不断增高，这就对暖通专业的空调通风等设计提出了更高标准的要求，房间内采用不同的气流组织对应有不同的速度场、温度场[1]，大型会议室的特点就是人员密度大，对室内的空气品质要求较高，因此合理的气流组织不仅可以为人们提供健康、舒适的环境，还可以在一定程度上提高人们的工作效率。

文章分析了某大型会议室的空调系统设计及房间内的气流组织形式。

1 工程概况与空调系统设计该项目位于西南某公共建筑内的大型会议室，建筑长度方向20m，进深方向16m，房间布置的有吊顶，做完吊顶后的净高为6m，空调室外计算干球温度为32.6℃，会议室房间夏季室内设计参数为26℃。

混合式系统是集中式空调系统中最常用的方式之一，即处理的空气一部分来自新鲜的空气，一部分来自室内的回风，常用于公共建筑等较大空间可提供风管设置的场所[2]。

一次回风全空气系统是比较常见的一种空调系统形式，该系统具有以下特点：设备简单，初始投资较小；可以对室内房间进行有效的通风换气；可以保证房间全年的多工况运行；设备的使用寿命较长等[3]。

基于上述分析，该项目空调形式采用一次回风全空气空调系统，送风方式采用散流器顶送风，回风方式采用单层百叶顶回风。

2 气流组织分析CFD数值模拟是以流体力学为理论基础，流体的流动满足质量守恒、动量守恒及能量守恒方程，本文的基本假设包括空气为不可压缩理想气体，并且与外界没有热量交换，通风视为定常流动。

深圳前海自贸区某超高层办公大堂精装修空调气流组织CFD模拟分析梁广林发布时间：2021-09-22T06:22:35.702Z 来源：《中国科技人才》2021年第18期作者：梁广林何志山江亚楠[导读] 本文结合深圳工程项目实例，利用CFD对挑空大堂的气流组织进行模拟分析，以验证高大空间采用上送风、下回风的气流组织方式是否满足室内所需要的空调效果。

深圳市镒铭机电工程顾问有限公司深圳 518040摘要：本文结合深圳工程项目实例，利用CFD对挑空大堂的气流组织进行模拟分析，以验证高大空间采用上送风、下回风的气流组织方式是否满足室内所需要的空调效果。

关键词大空间气流组织 CFD模拟 CFD simulation analysis of air-conditioning air distribution in a super high-rise office lobby in Shenzhen Qianhai Free Trade Zone By Liang guanglin，He zhishan，Jiang yanan [Abstract] This article combines the Shenzhen project example，uses CFD to simulate and analyze the airflow organization of the empty lobby to verify whether the airflow organization of the upper air supply and the lower return air in the tall space can meet the indoor air-conditioning effect. [Keywords] high-rise office，air distribution，CFD simulation一.引言空调房间的气流组织是否合理，直接影响到房间的空调效果和空调系统的能耗。

高层办公建筑标准层的CFD模拟分析Part I CFD技术在建筑设计中的应用1.什么是CFDCFD是计算流体力学英文Computer Fluid Dynamics的简称，是一种计算机模拟技术，包括各种物理模型的模拟计算，应用于各个领域，航空航天、家电行业、骑车工程、生物医学、化工、暖通空调、水利、船舶、采矿技术、能源，等等。

船舶工程航空汽车（图片摘自网络）在计算流体动力学方面，对于建筑设计的意义较大。

CFD技术能对室内室外风环境、热环境、声环境的提供很多难以预测的评价分析，从而为下一步的优化设计提供理性的参考。

随着国家今年来对环境保护资源节约的逐渐重视，建筑行业内也逐渐开始重视绿色建筑的设计与研究。

2.CFD 在建筑领域的应用CFD出现于1933年，英国人首次运用手摇计算机数值求解了二维粘性流体偏微分方程。

于1974年首次被用于模拟房间内的空气流动，但是只是服务于暖通空调专业。

随后的几十年间，在建筑设计领域的运用越来越广，如今已经成为建筑师和空调工程师分析问题时很重要的一种工具了。

CFD如今在建筑领域中的应用主要有两方面：1.室外环境的模拟分析一般在做小区规划时运用得较多，现在城市热岛效应、小区热气候等问题越来越受人重视，人们对居住的环境要求也原来越高了。

因此，设计者在做小区规划时，用CFD对区域尺度建立模型，进行模拟，为避免不好的环境效果提供理论依据。

流程图摘自《基于CFD风热环境模拟的小区规划方案研究》——齐静反复调整，追求更佳。

2.室内环境的模拟分析首先建立需要分析的对象模型，根据所建立的模型，利用CFD 软件对室内热环境进行模拟计算，得出了室内温度场及速度场的分布情况图，分析图纸，对照建筑热舒适设计指标，找出不利因素，并修改方案，优化设计。

摘自《广东地区某建筑夏季室内热环境的CFD 仿真评价》3.CFD分析的基本过程通常，CFD模拟分析可以分为以下几个步骤：◆建立模型◆划分网格◆前处理设置◆收敛（求解）◆后处理——结果可视化即出图，常见的建筑风环境相关的图有：速度矢量图、流线图，压力云图，空气龄，污染物浓度分布图等，还能生成相应的动画。

普通办公房间的 CFD分析摘要：以某办公房间为例，利用计算流体力学（CFD）技术，对办公房间通风方案进行模拟。

本文重点分析了通风过程中工作区的空气速度矢量、温度和空气年龄分布特性，以此为依据评价了室内的空气质量，并以此对送回风口的位置进行了调整，找到了较好的通风方式。

对计算过程及结果的分析表明，送回风口的位置不同，不仅对室内的空气环境质量有影响，而且还会影响网格的划分与计算收敛的情况。

关键字：CFD，通风，空气年龄，空气品质1 引言随着科技的快速发展，人们在室内度过的时间越来越多，也越来越长，室内空气环境也愈显现出它的重要性。

他的好坏不仅仅关系到人的舒适与健康，也会影响工作人员的工作效率甚至工业产品的质量和效率，还与创造室内空气环境需要的能量关系密切。

而室内环境的质量是温度、湿度、风速、空气新鲜程度和污染物分布的综合评定，请看参考文献[5]。

现就一普通办公房间研究不同送回风口的位置对室内空气环境的影响，特别是要对人员活动的区域进行考察研究（因为人在办公室内工作有特定的工作区，以人为本的思想也得到了体现）。

并以工作区的空气质量为评判重点来调整送回风口的位置，以便找到更优的通风方案，此方案既能使室内有良好的空气流动形式，而且又减小能量的消耗，为实际安装送回风口作了较好的理论铺垫。

对计算过程和结果的研究分析表明，网格的划分以及计算的收敛情况也与送回风口的位置有关，且顶上送风不利于计算的收敛，但它能保证较好的空气质量。

2 物理数学模型2.1 物理模型房间的大小为2.8m×3m×4m，内部的设置如图1所示：有一人，一台电脑，一盏灯，在左边的墙上有一个窗户，此外还有送回风口，其中红色时送风口，绿色为回风口，图上显示的是第五种方案的送回风口的位置。

房间内气体流动是稳态的自然对流、强迫对流和辐射换热都存在的湍流，气体物理特性是常温、低速、不可压缩流体，符合Boussinesq假设和理想气体状态方程。