李麗文

摘 要：CFD技術是常用的工程流體技術，在社會中得以廣泛的應用。問題的不同，針對的方面不同，CFD技術也會有所差異。目前在暖通空調領域內中的流動問題驗證了CFD與數(shù)值傳熱學相等，CFD技術能夠有效地改變現(xiàn)有的暖通空調設計效果，從而改變制冷效果不強等現(xiàn)狀，可以更好的解決生活中的實際問題，CFD在暖通空調制冷工程中有廣泛的應用價值。

關鍵詞：CFD技術 暖通空調系統(tǒng) 節(jié)能資源技術

前 言

CFD （Computational Fluid Dynamics）是計算流體動力學的簡稱，CFD的基本原理是采用數(shù)值求解控制流體流動的微分方程，得出流體流動的流場在連續(xù)區(qū)域上的離散分布，從而近似模擬流體流動情況。CFD是目前國際上一個強有力的研究領域，能夠進行傳熱、燃燒、多相流反應研究，廣泛應用于熱能動力、航空航天等諸多工程領域。暖通空調制冷行業(yè)是CFD技術應用的重要領域之一，CFD=流體力學+熱學+數(shù)值分析+計算機科學。

一、CFD技術的特點與局限

大約20世紀80年代的時候，我國才慢慢開始研究CFD在暖通領域的應用，我國在CFD技術與實際工程中暖通設計相結合的案例可以說是非常之少了，掌握CFD技術的人員嚴重稀缺。節(jié)能資源與環(huán)保意識的逐漸增加，許多操作與管理運行人員對暖通技術不理解，有的甚至不具備暖通空調的基本理論知識，成為了無法找到合適的解決方案。CFD發(fā)展到現(xiàn)在，各大商業(yè)軟件競爭激烈，人機交互趨于直觀化、專業(yè)化，是機械行業(yè)設計的有力工具。通用設備的升級，CFD軟件是必不可少要掌握的工具，其的特點就是適應性強、應用面廣。當然CFD也有一定的局限性，CFD數(shù)值中的數(shù)值解法是一種離散近似值的計算方法。第二，CFD不能給出流動現(xiàn)象的定性表達，需要參數(shù)的提供與實驗的結果想借和。第三，CFD依賴編寫的程序經驗，可以能導致結果有誤差。

二、CFD在國內外的廣泛應用

資源如何進行重復利用，怎樣合理開發(fā)資源，一直以來都是關注的焦點。科技的發(fā)展使得人們可以利用虛擬世界進行研究。CFD可以說是一個非常概括性的軟件。國內外都在研究開發(fā)其自身價值。CFD技術可以方便用戶使用，目前的CFD通用軟件能與CAD軟件進行兼容，可以實現(xiàn)模式的互通。新建的大空間建筑造型奇特，尺度龐大，實際空調通風房間的氣流組織形式變化多樣，氣流組織不僅與環(huán)境品質密切相關，CFD對能源資源效率影響很大。CFD可以利用虛擬的網絡進行模擬實驗所要完成的項目，就比如空氣對流氣體的產生、冷暖空氣的調換等，在人們的生活中作用較大[1]。

三、CFD技術在暖通空調中的節(jié)約應用

空調可以說是空氣調節(jié)器，是對房間內空氣、濕度、溫度等調節(jié)到一個使人滿意舒服的狀態(tài)。中央空調分為帶表制冷與帶噴水制冷空調機，當然也有我們通常說的節(jié)約能源與普通能源之分的空調。綠色建筑能源與常規(guī)能源相比，價格優(yōu)勢明顯，使用后更為節(jié)能、環(huán)保。因此，合理利用低能耗、可再生的綠色建筑能源，是綠色建筑設計的必要前提。當前，社會普遍提倡的是低能耗、可再生的節(jié)能環(huán)保理念，選擇低能耗、可再生能源，既能滿足暖通空調系統(tǒng)的高能耗要求，又能極大程度地減少對環(huán)境的破壞作用，還能大大地降低成本。合理科學使用低能耗、可再生能源是暖通設計中一項至關重要的技術，也是綠色建筑技術應用于暖通設中的重要體現(xiàn)。資源的合理利用與整合，讓人們重視到了要從根本上解決節(jié)能問題。隨著我國事業(yè)的發(fā)展暖通空調系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據主導地位。

CFD技術能夠通過計算機模擬技術改善空調制冷效果問題，從而提高空調的質量，保障整體暖通空調系統(tǒng)達到最優(yōu)化，更好地為人們帶去便利。計算流體力學即CFD的應用能夠有效的改變設計流程，在設計與制造過程中，暖通空調中CFD技術應用很少依賴經驗或試驗。在暖通設計中，節(jié)能環(huán)保材料的選擇極其重要，材料的節(jié)能環(huán)保性將會影響整個設計的綠色等級、節(jié)能環(huán)保性。必須嚴格控制材料的選擇，在滿足建筑基本功能要求的情況下，盡可能選擇低碳環(huán)保、可回收利用的材料，避免選擇對環(huán)境破壞作用大或對人體有傷害的材料。從降低成本方面考慮，建筑材料盡可能就地取材，降低材料在運輸過程中產生的運輸費用和運輸中可能造成的材料損耗。同時，也能較大程度地降低對周圍環(huán)境的破壞，更好地促進本地經濟發(fā)展，形成一定的經濟效益。

四、注重建筑本身的節(jié)能環(huán)保性能

太陽能資源是取之不盡、用之不竭的，暖通空調技術利用太陽能資源可以讓人們對待建筑節(jié)能、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著更深一步的重視。目前太陽能是最為普遍的節(jié)能方式了，常見的太陽能廠房可以通過暖通系統(tǒng)進行循環(huán)加熱，向房間供暖;當然常見的還有太陽能集熱器、散熱器、儲熱器等。經濟的迅猛發(fā)展，能源的開發(fā)，導致資源日趨緊張起來，所以節(jié)能環(huán)保成為了行業(yè)內的研究重點保護對象。

五、暖通空調中CFD技術應用

1.通風空調房間氣流組織設計。一年四季只有開關與夏天與冬天相互轉換的空調模式系統(tǒng)已經跟不上時代潮流的發(fā)展了，暖通空調系統(tǒng)可以利用模擬風向系統(tǒng)對空調進行相對應的改革措施。2.建筑外環(huán)境分析設計。CFD系統(tǒng)模式利用計算機模擬去分析建筑外環(huán)境，更好地建設出風向流動達到室內外通風的效果，達到對于自然風的要求。3.室內空氣品質研究?？照{是室內空氣品質問題的設備之一，CFD技術可以研究室內空氣品質問題。CFD暖通空調是通過模擬室內風速、溫度等，解決換氣、溫度等問題。4.建筑設備性能的研究改進。暖通空調工程的許多設備，CFD可以模擬計算設備內部的流體流動情況，可以更好地降低建筑能耗，節(jié)省運行費用。

六、暖通空調與暖通技術簡介

暖通空調簡稱HVAC，是機械工程與流體機械的重要分支。暖通空調系統(tǒng)可以調節(jié)空氣中的溫度與濕度，可以提高室內溫度的舒適，暖通空調系統(tǒng)是一個國際性產業(yè)，其構架之廣，有商業(yè)價值與推廣價值。暖通空調包括采暖、通風與空氣調節(jié)三方面。暖通空調是中央空調的分戶空調系統(tǒng)，暖通空調不僅可以解決普通空調的冷暖問題，還可以解決空氣問題。暖通空調可以引進新風、捕捉灰塵、過濾異味，還可以為空氣加濕，讓人感受到舒適，不至于像普通空調那樣出現(xiàn)長時間令人皮膚干燥等問題[2]。

我國工程建設正處于高峰期，大量的住宅和公共建筑、工廠礦山、交通運輸、能源水利和城市基礎設施等建設和投入使用，且隨著我國經濟社會的進一步發(fā)展，新的建設工程仍將不斷涌現(xiàn)。建設部提出節(jié)能建筑、綠色建筑概念，并在建設領域節(jié)能具體措施中提到：強化新建建筑節(jié)能，嚴格執(zhí)行建筑節(jié)能設計規(guī)范，加強大型公共建筑用能管理。

總 結

暖通空調技術作為新經濟發(fā)展下的重點研究對象，發(fā)展節(jié)約建筑工程有著重大意義。CFD技術的成本低，易于操作進行模擬演練，是一種暖通技術。CFD技術在歐美日本等國家應用將為成熟，能夠有效地改善暖通空調中的不足，我國的科技水平相對于其他國家還有不足之處，為了推動我國暖通行業(yè)的發(fā)展應該從技術上加強。最大限度地降低能源消耗，提高節(jié)約質量，推動暖通空調行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，緩解我國資源能源危機。

參考文獻

[1] 唐柱才.CFD技術在暖通空調制冷工程中的應用[J].電子世界，2018，67（3）：201-201.

[2] 李艷寧.CFD技術在暖通空調制冷工程中的實際運用[J].環(huán)球市場，2017，45（15）：67-68.