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校园公共建筑节能设计及室内温度场仿真模拟

2016-10-21周佐喜

科学与财富 2016年9期

周佐喜

摘要:本文以校园教学楼为节能改造实例,使用ANSYS CFX仿真软件数值模拟空调课室温度场的分布变化情况对其空调课室课室内进行能耗分析,从建筑节能的角度分析其建筑设计的优劣,从空调智能控制改造两方面设计了其节能改造实施方案。

关键词:公共建筑;节约型校园;ANSYS CFX;空调节能;室内温度场;数值模拟

方案设计

本文建立与教学楼空调课室相一致的三维实际模型,用ANSYS CFX仿真软件数值计算其室内温度场的分布变化情况,通过仿真模拟分析结果为教学楼空调课室的节能改造提供依据和参考。

从多个角度出发仿真课室的温度场变化并作对比研究,研究各个因素对空调室内温度场变化分布的影响,分析研究力图找出影响空调课室温度场变化的各个影响因子及其所占比重,为空调制冷节能改造提供参考。

运用ANSYS12.0应用仿真软件进行数值模拟仿真研究[2][3],运用其子模块ANSYS ICEM网格划分工具进行网格生成与处理[4]。运用ANSYS CFX进行数值运算[5]。建立了与校园教学楼空调课室相一致的三维实际模型。

1.1物理模型

模型课室尺寸为14.40m×12.00m×5m,课室中就座54人,选定身高为1.73m,体重为60kg,根据公式计算可得人体表面积为1.74231m,与物理模型中单个人体表面积1.74 m2基本符合。

1.2数学模型

本文采用用ANSYS CFX 数值模拟课室内温度场变化时采用标准

k-ε模型。

标准k-ε模型的湍动能k和耗散率ε方程为如下形式:

在上述方程中,Gk表示由于平均速度梯度引起的湍动能产生,Gb是用于浮力影响引起的湍动能产生;……

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