DOC《南京林业大学》

南京林业大学 本科毕业设计(论文) 题目:酒店西餐厅气流组织模拟分析 学院: 木材工业学院 专业: 热能与动力工程 学号:

070403104 学生姓名: 傅俊杰 指导教师: 翁锦萍 职称: 讲师 二O一一年 5月8日 摘要: 本论文是在学习计算流体力学软件airpak基础上,对酒店西餐厅进行通风状况进行模拟分析.

西餐厅空调系统采用两套相同的吊顶式空调机组,冷量54千瓦,风量9000立方米每小时,余压320帕,功率是3千瓦.共有十六个出风口.利用AIRPAK软件建模、网格划分、计算,模拟西餐厅内流动传热过程,得出西餐厅内速度场、温度场.并通过计算西餐厅内空气的分布分析西餐厅内的通风状况,对西餐厅的布局结构提出一些改进建议.再通过模拟夏天工况下,空调打开,室内的速度温度分布. 关键词:CFD airpak 酒店西餐厅 温度速度场 Abstract: This paper is on the basis of learning and computational fluid dynamics softwarairpak, simulation analysis of ventilation in the hotel restaurant. Restaurant air conditioning system using two sets of the same ceiling type air conditioning unit, cold 54-kilowatt, 9,000 cubic meters per hour wind, pressure

320 kPa, power is 3-kilowatt.a total of

16 a outlet. With AIRPAK software modeling, meshing, calculation, simulation of flow heat transfer in a restaurant, draw the velocity field and temperature field in Western restaurant. Calculation and analysis of air distribution in Western restaurant Western restaurant of ventilation status in, on the layout of the restaurant structure put forward some suggestions for improvement. By simulating conditions in summer, the air conditioner, indoor temperature distribution of speeds. 目录

第一章 概述

3 1.1 CFD简介

3 1.2 Airpak 简介

4 1.3我国酒店西餐厅状况

5 1.4本论文工作内容

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第二章 计算流体力学的理论基础

7 2.1 CFD工作步骤

7 2.2 流体动力学常用控制方程

7 2.2.1 质量守恒方程

7 2.2.2 能量方程

8 2.2.3 动量方程

9 2.3 控制方程的离散

10 2.3.1 离散化目的

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第三章 酒店西餐厅通风状况模拟

11 3.1 建模型

11 3.1.1 调整默认房间的大小

12 3.1.2 在空间中建立墙

13 3.1.3在空间里建物体

14 3.1.4 创造空调

15 3.1.5 创造荧光灯

16 3.1.6 创造空气入口

16 3.2 生成网格

18 3.2.1 改变房屋墙面的网格优先权

18 3.2.2 产生粗筛

19 3.2.3 在模型的横截面上,检查粗筛的效果

19 3.2.4 产生出色的网格

19 3.2.5 检查新的网格

20 3.3模拟计算

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第四章 酒店西餐厅通风状况分析

23 4.1温度场分析

23 4.2风速分布分析

26 结论

28 感谢

28 参考文献

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第一章 概述 CFD是英文Computational Fluid Dynamics(计算流体动力学)的简称.它是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的.简单地说,CFD相当于 虚拟 地在计算机做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况.而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似模拟流体流动情况.可以认为CFD是现代模拟仿真技术的一种. 1974年P.V. Nielsen 首先将计算流体动力学CFD 技术应用于暖通空调工程领域,如今,可以利用CFD技术模拟预测空调房间内的空气流动,进行气流组织设计与分析.但是,在应用中也存在一些问题,如何快速、准确地在模拟预测工程中需要优化比较的大量工况,是其中最为迫切的一个问题.Airpak则是利用CFD作为理论来源开发出来的一款专门用于暖通领域的软件,针对性比较强,对暖通行业用来解决专业性问题上提供了很好的帮助.采用了模拟室内的大气压力和气流速度的客观的评价方法,用有限体积法的数值模拟对室内空气流动的三维湍流现象进行了分析.作为对数学模型的补充,也实际体验了酒店西餐厅内部的通风环境,即采用了主观的评价方法进行对照.Airpak是面向工程师、建筑师和设计师的专业应用於HVAC领域的软体. 1.1 CFD简介 CFD方法与传统的理论分析方法、实验测量方法组成了研究流体流动问题的完整体系.理论分析方法的优点在于所得结果具有普遍性,各种影响因素清晰可见,是指导实验研究和验证新的数值计算方法的理论基础.但是,它往往要求对计算对象抽象和简化,才有可能得出理论解.对于非线性情况,只有少数流动才能给出解析结果.实验测量方法所得到的实验结果真实可信,它是理论分析和数值方法的基础,其重要性不容低估.然而,实验往往受到模型尺寸、流场扰动、人身安全和测量精度的限制,有时可能很难通过试验方法得到结果. 而CFD方法恰好克服了前面两种方法的弱点,在计算机上实现一个特定的计算,就好象在计算机上做一次物理实验.通过计算并将其结果在屏幕上显示,就可以看到流场的各种细节.数值模拟可以形象地再现流动情景,与做实验没有区别. CFD的长处是适应性强,应用面广.首先,流动问题的控制方程一般是非线性的,自变量多,计算域几何形状和边界条件复杂,很难求得解析解,而CFD方法则有可能找出满足工程需要的数值解;