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基于ANSYS Fluent k-epsilon(k-ε)模型的室内空调通风模拟

2021年02月19日 CAE 阅读 951 views 次

本文以扇形教室为例,使用ANSYS Fluent 的标准k-epsilon模型(standard k-epsilon model)模拟室内中央空调系统的制冷通风。有关ANSYS Fluent 标准k-epsilon模型的详细介绍可参考文章《ANSYS Fluent标准k-epsilon(k-ε)模型介绍》

教室的有限元模型如下所示,侧面后部的红色风窗为回风口,其余均为进风口。

1、模型设置

进入ANSYS Fluent 3D界面并导入有限元模型,求解器类型设置为Pressure-Based,Time设置为Steady。在Models中双击Energy,勾选Energy Equation,打开能量方程。

双击Viscous选择k-epsilon(2 eqn)模型,在k-epsilon Model中选择Standard标准k-ε模型,其余采用默认值。

Fluid材料设置为默认的Air。在Cell Zone Conditions中双击fluid,在打开的对话框中勾选Source Terms。在下面的Source Terms选项卡中点击Energy后面的Edit,将Number of Energy Sources设置为1,并将其大小设置为92w/m3。

2、边界条件设置

设置侧面前部进风口的边界条件,将Velocity Magnitude设置为3m/s,设置Specification Method为Intensity and Hydraulic Diameter,并将Turbulent Intensity设置为3%,Hydraulic Diameter设置为0.4m,在Thermal选项卡中将Temperature设置为295k。按同样方法设置顶部和前面进风口的边界条件。

双击出口边界条件,将回风口的Flow Rate Weighting设置为1.在Wall中双击Wallqian设置壁面边界条件。点击Thermal选项卡,在Thermal Conditions中选择Convection,将Heat Transfer Coefficient设置为0.5,将Free Stream Temperature设置为307k。同样设置其他壁面的边界条件。

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