CFD技术在暖通空调制冷工程中应用

刘超 陈锡保

广东海悟科技有限公司 广东东莞 523616

CFD技术有效地捕获流动条件下的流体数据信息，基于数据信息建立数据模型，然后使用建立的数据模型进行空间模拟分析和图像处理以进行显示处理你可以用CFD技术已广泛应用于流体领域。本文主要分析了CFD技术在空调制冷工程中的应用。

1 CFD技术

所谓CFD技术，即计算流体动力学，属于流体力学的重要组成部分，是融合了近代流体力学、数学与计算机科学的交叉学科，充分运用了电子计算机及离散化数学方法，有效计算各种流体力学问题，通过计算机模拟与数据分析，实现各种问题的有效解决。近年来，CFD技术得到飞速发展与广泛应用。目前，许多流体力学相关问题都较为复杂，存在较大的限制，难以进行问题分析与问题解析，或者由于较高成本难以完成实验或通过实验进行问题解析。采用CFD方法时，可通过较低成本及对复杂情况的有效模拟，实现实验范围的有效拓展，降低实验成本。采用CFD软件时，通常可实现多种物理模型的优化，包括定常流动及非定常流动、可压缩流动及不可压缩流动等，针对不同物理问题的流动特点，可采取不同的数字分析解法。CFD软件应用过程中，可实现数值交换及数值处理，以减少相关人员在具体研究、程序编制、前后处理风方面所采取的重复性与低效性工作，优化物理问题的解析。CFD技术的应用原理较为简单，在掌握技术应用原理实现数值求解之后，通过发电技术实现流动情况的有效模拟，建立分析模型，通过模型分析与计算，实现湍流问题的数值求解。

2 CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用范围

CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用主要是为了提高空调和制冷工程的性能，从而有效地改善空调和制冷。CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用范围可分为四个部分：通风空调室气流结构设计、外部环境设计、室内空气研究和施工机械性能改进。

2.1 通风空调房间气流组织的设计

CFD技术在目前已经被大量的运用在了暖通空调制冷工程当中，这样不但有效的提升了工作的效率，而且也能够对其中不足的地方进行相应的改善。因而在空调制冷的工程当中，一般情况下都是采用的CFD技术来预测对仿真空调的通风情况，同时这样的方式，不但可以对空调内部造成破坏的因素进行相应的管理，而且还可以对初始条件出现的一系列的问题进行相应的检测[1]。从而就可以很好的掌握空调内部的气流，同时设计出好的通风，提高暖通空调制冷的整体性能。

2.2 建筑环境分析

由于建筑物的环境也是空调冷却效果的重要因素，因此有必要提高施工期间二次通风的实用性。当然，通过使用CFD技术模拟建筑物外的通风流量，可以根据设计情况进行分析，然后可以设计建筑物的结构，促进空调和冷藏室的优化它不仅改善了冷却效果，还能满足人们的需求。虽然CFD技术可以通过模拟室内温度和湿度来分析和测试数据，但这对于改善通风和去除室内污染物也非常重要。

2.3 建筑设备性能改进

在HVAC制冷项目中，可以看出流体流动对空调中的设备具有重大影响，因为大多数设备使用流体流动。使用CFD技术，可以模拟内部流体流量，然后执行相关调查以改善设备短缺。

2.4 建筑设备性能优化设计

暖通空调冷却项目通常包括大量设备，如空调，储冰罐和风扇，但这些设备的一个共同特点是它们基于流体特性运行状态影响。因此，CFD技术可用于分析和模拟设备中的流体流动条件，并基于设备性能研究和分析，优化设备性能和建立能耗降低工作过程中设备的成本[2]。

2.5 数据计算收敛加速

考虑到暖通空调制冷工程是运行中，暖通空调系统的流体状态计算与分析面临较大的复杂性，出于有效提高计算效率并保证计算准确性的考量，可采用收敛技术进行计算，有效减少数学模型计算过程中所消耗的时间成本。采用暖通空调制冷系统湍流模型数据计算收敛加速技术，主要可采用两种方式，包括多重网格方式及残差法。多重网格法的应用可有效提高建筑暖通空调系统的计算效率，进一步简化流体状态分析工作[3]。采用CFD技术进行收敛加速计算方法较为常见，除此之外还可采用平行计算方法，通过平行计算可有效减少计算量，提高计算效率，并进行模块处理，通过模块处理以实现网络计算方式消耗时间的降低，从而实现暖通空调制冷系统计算效率的有效提升，实现系统节能降耗效果。

2.6 完善空调制冷设备

暖通空调制冷系统和运行过程中，系统治理能够设备的自身性能与制冷效果直接影响空调制冷能力，因而制冷设备是系统最为核心的组成部分，设备运行效率的高低与设备性能是否优越存在直接关系。通常来说，暖通空调运行过程中，相关设备与相关装置需根据流体工质原理为运作基础，具体设备包括风机装置、空调装置等。采用CFD技术时，可对流体运动情况进行有效分析，实现系统设备性能的有效判定，以便于对其加以改善并优化，有效提高空调制冷系统的制冷效率

3 结语

随着社会经济学的发展，对空调的需求也在不断增加，空调也在人们的生活中发挥着重要作用，成为人们生活中不可或缺的元素。因此，尽管广泛关注空调的制冷，但传统的HVAC制冷技术在空调制冷性能方面存在一些缺陷并不特别，这导致空调的整体质量效果。在如今这个先进的社会当中，人们也逐渐开始使用CFD技术对空调制冷当中性能的不足进行相应的改善。