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[摘 要]近年来，随着计算机信息技术的高速发展，数据模拟计算方法也发展的越来越成熟，并逐渐的出现很多新兴的分析技术，基于流体力学理论的CFD分析技术就是其中的代表，CFD技术主要是对流体流动性质进行预测，并且还可以得到相应的传质、传热、机械运动、化学反应以及压力和变形等性质。所以，在很多的领域中都有普遍应用了CFD技术，比如：航天、环境污染和暖通空调制冷工程等。本文主要对CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用进行了分析和探讨。
[关键词]CFD技术，暖通空调；制冷工程；应用
中图分类号：G717 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0036-01
引言
在对建筑空调系统进行设计的过程中，暖通设计师为了制定出最佳的通风空调的方案，在设计之前就需要对建筑物室内外的气流的速度场、温度场以及浓度场的分布进行深入的探究，这样才能够设计出最高效、最节能和最舒适的空调系统。暖通设计师们一直致力于追求空调系统运行更加的高效却节能，暖通设备运行管理人员也在一直追求如何将设备的能效发挥到最大。随着CFD技术的出现和发展，可以使得暖通设计师的需求被得到满足，将CFD技术应用到暖通设计运行管理中可以发挥出更高的经济和社会效益。
CFD技术在暖通空调中的应用概述
随着计算机技术和数据模型计算的不断发展，CFD技术这一项模拟仿真分析技术被广泛的应用于暖通空调制冷工程中，它主要的原理就是与建筑室内外或者设备内的空气，又或者是对其他的工质流体的流动传热、燃烧等情况进行模拟预测[1]。CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用可以有效的解决以下几个问题：
1.1建筑外环境分析设计
建筑外环境可以对人们的生活居住产生重要的影响，因此，人们对于建筑小区的以此封以及热环境等问题也越来越关注。CFD技术可以对建筑外环境进行模拟分析，进而設计出符合人们生活需求的、舒适的建筑风环境。并且CFD技术还可以对建筑外环境的风流动向进行模拟，从而进一步对建筑内的自然风的设计起到指导的作用。
1.2通风空调空间气流组织设计
通风空调空间气流组织可以对通过效果产生直接的影响，通风空调空间气流组织可以对空气分布的详细情况进行预测和模拟，进而为通风空调空间气流组织的设计进行指导。通风空调的空间可以分为两种分别为：普通建筑空间，比如：住宅、办公室等；特殊空间，比如：列车、洁净室等。
1.3改进建筑设备性能
暖通空调的正常运行需要很多的设备，比如风机、空调器以及蓄冰槽，这些设备都是通过流体工质的流动进行工作的，所以流动的情况对于设备的性能的影响是非常大的。CFD技术可以对设备内部的流体流动情况进行模拟计算，进而有效的对设备的性能进行改进，并且还能够有使得建筑的能够得到大幅度的降低，节约运行的成本。
CFD技术在暖通空调制冷工程中的具体应用
暖通空调制冷工程主要是利用CFD技术的数值模拟计算的原理，为设计人员进行建筑环境的快速、高效的模拟数值计算。比如CFD技术中质量守恒方程、动量守恒方程以及能够守恒方程等等。具体的计算步骤为：建立模型—数值求解—数值解可视化处理—暖通空调制冷应用设计。当最后可视化通过了评估之后，就可以正式投入生产了，具体如图1：
2.1建立模型
建立数学物理模型就是指对所要研究的流体问题性数学和物理的形式表述出来，在暖通空调领域的流动问题与CFD模型计算中的连续方程是向吻合的，所以可以利用动量方程和能量方程进行计算，最常用的就是不可压流体粘性流体流动控制微方程[2]。但是由于暖通空调领域的流体流动的方式基本都为湍流流动，所以对其进行模型计算的时候需要采用湍流模型模拟湍流流动才能够对研究的问题进行完成的表述出来，这样才能够得出正确的数值。具体的方程如下：
2.2数值求解
2.2.1确定边界值和初始条件
在进行方程计算的时候，初始条件和边界值是必要的前提。初始条件就是指研究对象在过程开始的时候各个求解变量的具体情况，在对瞬态问题进行计算的时候就必须要给定初始条件，至于稳态问题进行计算的时候就不需要进给出初始条件。边界条件就是指在求解的区域的边界上所求解出来的变量以及导数随着地点和时间的变化规律。
2.2.2划分计算网格
CFD的计算网格主要分为结构网格和非结构网格。结构网格就是指在空间上较为规范的区域，比如一个四边形区域，而且结构网络大多数都是以成行成列的形式分布的。非结构网格就没有明显的行线和列线。在CFD软件中会有专门生成网格的工具。
2.2.3建立离散方程然后得到数值
在CFD中的离散方程中最常用的方法有：有限容积法、有限差分法以及有限元法等等。具体的要采取什么方法则需要根据实际的情况决定，进而对求解区域进行离散，离散公式为：
2.3结果可视化
CFD模拟技术可以对空间流体的数值进行模拟计算，但是计算出来的结果都是以节点数值的形式表现出来的，这会使得工作人员很难对结果数据进行观察和分析对比。所以，在CFD计算之后，还需要对计算的结果进行可视化处理，将数据以静态图片的形式呈现出来。
结语
综上所述，CFD技术目前已经发展的较为成熟，并且CFD技术在国外的暖通空调工程领域已经达到了实用化的阶段，虽然，我国的CFD技术在暖通空调制冷工程领域中起步的相对较晚，但是随着我国信息技术的高速发展，以及我国社会经济的不断发展，相信CFD技术一定会在我国的暖通空调制冷工程领域大方光彩。
参考文献
[1]宋晓雷. CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用分析[J]. 工程技术：引文版， 2017（2）：00308-00308.
[2]张译文. CFD技术在暖通空调制冷工程中应用分析[J]. 科学导报， 2014（11）.
[3]龚光彩. CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用[J]. 暖通空调， 1999， 29（6）：25-27.
作者简介：刘烈星（1981.12）男；民族：汉族）；籍贯：广东省南雄市帽子峰镇。现供职单位全称及职称：美的集团家用空调事业部，工艺工程师。
[关键词]CFD技术，暖通空调；制冷工程；应用
中图分类号：G717 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0036-01
引言
在对建筑空调系统进行设计的过程中，暖通设计师为了制定出最佳的通风空调的方案，在设计之前就需要对建筑物室内外的气流的速度场、温度场以及浓度场的分布进行深入的探究，这样才能够设计出最高效、最节能和最舒适的空调系统。暖通设计师们一直致力于追求空调系统运行更加的高效却节能，暖通设备运行管理人员也在一直追求如何将设备的能效发挥到最大。随着CFD技术的出现和发展，可以使得暖通设计师的需求被得到满足，将CFD技术应用到暖通设计运行管理中可以发挥出更高的经济和社会效益。
CFD技术在暖通空调中的应用概述
随着计算机技术和数据模型计算的不断发展，CFD技术这一项模拟仿真分析技术被广泛的应用于暖通空调制冷工程中，它主要的原理就是与建筑室内外或者设备内的空气，又或者是对其他的工质流体的流动传热、燃烧等情况进行模拟预测[1]。CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用可以有效的解决以下几个问题：
1.1建筑外环境分析设计
建筑外环境可以对人们的生活居住产生重要的影响，因此，人们对于建筑小区的以此封以及热环境等问题也越来越关注。CFD技术可以对建筑外环境进行模拟分析，进而設计出符合人们生活需求的、舒适的建筑风环境。并且CFD技术还可以对建筑外环境的风流动向进行模拟，从而进一步对建筑内的自然风的设计起到指导的作用。
1.2通风空调空间气流组织设计
通风空调空间气流组织可以对通过效果产生直接的影响，通风空调空间气流组织可以对空气分布的详细情况进行预测和模拟，进而为通风空调空间气流组织的设计进行指导。通风空调的空间可以分为两种分别为：普通建筑空间，比如：住宅、办公室等；特殊空间，比如：列车、洁净室等。
1.3改进建筑设备性能
暖通空调的正常运行需要很多的设备，比如风机、空调器以及蓄冰槽，这些设备都是通过流体工质的流动进行工作的，所以流动的情况对于设备的性能的影响是非常大的。CFD技术可以对设备内部的流体流动情况进行模拟计算，进而有效的对设备的性能进行改进，并且还能够有使得建筑的能够得到大幅度的降低，节约运行的成本。
CFD技术在暖通空调制冷工程中的具体应用
暖通空调制冷工程主要是利用CFD技术的数值模拟计算的原理，为设计人员进行建筑环境的快速、高效的模拟数值计算。比如CFD技术中质量守恒方程、动量守恒方程以及能够守恒方程等等。具体的计算步骤为：建立模型—数值求解—数值解可视化处理—暖通空调制冷应用设计。当最后可视化通过了评估之后，就可以正式投入生产了，具体如图1：
2.1建立模型
建立数学物理模型就是指对所要研究的流体问题性数学和物理的形式表述出来，在暖通空调领域的流动问题与CFD模型计算中的连续方程是向吻合的，所以可以利用动量方程和能量方程进行计算，最常用的就是不可压流体粘性流体流动控制微方程[2]。但是由于暖通空调领域的流体流动的方式基本都为湍流流动，所以对其进行模型计算的时候需要采用湍流模型模拟湍流流动才能够对研究的问题进行完成的表述出来，这样才能够得出正确的数值。具体的方程如下：
2.2数值求解
2.2.1确定边界值和初始条件
在进行方程计算的时候，初始条件和边界值是必要的前提。初始条件就是指研究对象在过程开始的时候各个求解变量的具体情况，在对瞬态问题进行计算的时候就必须要给定初始条件，至于稳态问题进行计算的时候就不需要进给出初始条件。边界条件就是指在求解的区域的边界上所求解出来的变量以及导数随着地点和时间的变化规律。
2.2.2划分计算网格
CFD的计算网格主要分为结构网格和非结构网格。结构网格就是指在空间上较为规范的区域，比如一个四边形区域，而且结构网络大多数都是以成行成列的形式分布的。非结构网格就没有明显的行线和列线。在CFD软件中会有专门生成网格的工具。
2.2.3建立离散方程然后得到数值
在CFD中的离散方程中最常用的方法有：有限容积法、有限差分法以及有限元法等等。具体的要采取什么方法则需要根据实际的情况决定，进而对求解区域进行离散，离散公式为：
2.3结果可视化
CFD模拟技术可以对空间流体的数值进行模拟计算，但是计算出来的结果都是以节点数值的形式表现出来的，这会使得工作人员很难对结果数据进行观察和分析对比。所以，在CFD计算之后，还需要对计算的结果进行可视化处理，将数据以静态图片的形式呈现出来。
结语
综上所述，CFD技术目前已经发展的较为成熟，并且CFD技术在国外的暖通空调工程领域已经达到了实用化的阶段，虽然，我国的CFD技术在暖通空调制冷工程领域中起步的相对较晚，但是随着我国信息技术的高速发展，以及我国社会经济的不断发展，相信CFD技术一定会在我国的暖通空调制冷工程领域大方光彩。
参考文献
[1]宋晓雷. CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用分析[J]. 工程技术：引文版， 2017（2）：00308-00308.
[2]张译文. CFD技术在暖通空调制冷工程中应用分析[J]. 科学导报， 2014（11）.
[3]龚光彩. CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用[J]. 暖通空调， 1999， 29（6）：25-27.
作者简介：刘烈星（1981.12）男；民族：汉族）；籍贯：广东省南雄市帽子峰镇。现供职单位全称及职称：美的集团家用空调事业部，工艺工程师。