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CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用內(nèi)容提綱1.簡(jiǎn)要介紹2.發(fā)展概況3.理論研究主要方向4.技術(shù)的工程應(yīng)用1CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)內(nèi)容提綱1.簡(jiǎn)要介紹2.發(fā)展概況3.理論研究主要方向4.技術(shù)的工程應(yīng)用2內(nèi)容提綱1.簡(jiǎn)要介紹21.簡(jiǎn)要介紹計(jì)算流體力學(xué)在流體力學(xué)中的地位理論流體力學(xué):連續(xù)場(chǎng)模型,分析解法計(jì)算流體力學(xué):離散場(chǎng)模型,數(shù)值解法各種方法比較:方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)法真實(shí)、客觀、求解范圍廣成本高、認(rèn)識(shí)有限分析法成本低、揭示機(jī)理、可預(yù)見(jiàn)可能失真、求解范圍有限數(shù)值方法成本低、求解范圍廣可能失真31.簡(jiǎn)要介紹計(jì)算流體力學(xué)在流體力學(xué)中的地位方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)1.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述控制方程(不可壓縮流體)連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:41.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述連續(xù)性方程:動(dòng)量方程1.簡(jiǎn)要介紹能量方程:通用微分方程:非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)對(duì)流項(xiàng)擴(kuò)散項(xiàng)源項(xiàng)-廣義變量-廣義擴(kuò)散系數(shù)51.簡(jiǎn)要介紹能量方程:通用微分方程:非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)對(duì)流項(xiàng)1.簡(jiǎn)要介紹初始條件:邊界條件:(1)第一類(lèi)邊界條件:邊界上給定(2)第二類(lèi)邊界條件:邊界上給定(3)第三類(lèi)邊界條件:邊界上與關(guān)系給定61.簡(jiǎn)要介紹初始條件:61.簡(jiǎn)要介紹舉例后臺(tái)階突擴(kuò)層流流動(dòng)與換熱問(wèn)題(二維、穩(wěn)態(tài)、不可壓縮、常物性、無(wú)內(nèi)熱源)71.簡(jiǎn)要介紹舉例71.簡(jiǎn)要介紹連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:能量方程:81.簡(jiǎn)要介紹連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:能量方程:81.簡(jiǎn)要介紹邊界條件(1)進(jìn)口(速度u、溫度T)分布要給定(2)中心線(xiàn)(3)壁面(3)出口數(shù)值處理方法91.簡(jiǎn)要介紹邊界條件(1)進(jìn)口(速度u、溫度T)分布1.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本思想基于連續(xù)介質(zhì)模型(1)用有限個(gè)離散點(diǎn)上的值代表連續(xù)體-區(qū)域離散(2)建立離散點(diǎn)上物理量的代數(shù)方程式-方程的離散(3)求解代數(shù)方程101.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本思想1011111.簡(jiǎn)要介紹常用數(shù)學(xué)方法有限差分法有限容積法(最為常用)有限元法邊界元法有限分析法121.簡(jiǎn)要介紹常用數(shù)學(xué)方法121.簡(jiǎn)要介紹不是基于連續(xù)介質(zhì)模型格子-方法直接模擬方法分子動(dòng)力學(xué)模擬131.簡(jiǎn)要介紹不是基于連續(xù)介質(zhì)模型131.簡(jiǎn)要介紹商用軟件已經(jīng)被收購(gòu)141.簡(jiǎn)要介紹商用軟件已經(jīng)被收購(gòu)141.簡(jiǎn)要介紹一個(gè)算例——卡門(mén)渦街模擬(100)動(dòng)畫(huà)演示151.簡(jiǎn)要介紹一個(gè)算例——卡門(mén)渦街模擬(100)動(dòng)畫(huà)演示152.發(fā)展概況是(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))的縮寫(xiě),是流體力學(xué)理論研究的一個(gè)分支。工程中的流體流動(dòng)、傳熱、燃燒、化學(xué)反應(yīng)、多相流等的數(shù)值預(yù)測(cè)及工程應(yīng)用一般簡(jiǎn)稱(chēng)為技術(shù)。技術(shù)的發(fā)展總的來(lái)說(shuō)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展而發(fā)展的,從20世紀(jì)60年代至今,其發(fā)展過(guò)程可以分為四個(gè)階段。162.發(fā)展概況是(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))的縮寫(xiě),是流體力學(xué)理初始階段(1965~1974年)-解決計(jì)算流體力學(xué)中的一些基本的理論問(wèn)題模型方程(湍流、傳熱、輻射、氣體-顆粒作用、化學(xué)反應(yīng)、燃燒等)數(shù)值方法(差分格式、代數(shù)方程組求解等)網(wǎng)格劃分程序編寫(xiě)與實(shí)現(xiàn)就數(shù)值結(jié)果與大量傳統(tǒng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及精確解進(jìn)行比較,以確定數(shù)值預(yù)測(cè)方法的可靠性、精確性及影響規(guī)律2.發(fā)展概況17初始階段(1965~1974年)-解決計(jì)算流體力學(xué)中的一些基取得的一些重要成果標(biāo)準(zhǔn)模型和壁面函數(shù)法的提出迎風(fēng)格式、格式的提出算法的提出微分方程方法生成適體坐標(biāo)體系,從而使計(jì)算流體力學(xué)對(duì)不規(guī)則的幾何流動(dòng)區(qū)域有了較強(qiáng)的適應(yīng)性,逐漸在中形成了專(zhuān)門(mén)的研究領(lǐng)域:網(wǎng)格生成技術(shù)2.發(fā)展概況18取得的一些重要成果2.發(fā)展概況18走向工業(yè)應(yīng)用階段(1975~1984年)-探討在解決實(shí)際工程問(wèn)題中的可行性、可靠性及工業(yè)化推廣應(yīng)用技術(shù)開(kāi)始向各種以流動(dòng)為基礎(chǔ)的工程問(wèn)題方向發(fā)展,如氣固、液固多相流、非牛頓流、化學(xué)反應(yīng)流、煤粉燃燒等1977年,等開(kāi)發(fā)的用于預(yù)測(cè)二維邊界層內(nèi)的遷移現(xiàn)象的程序公開(kāi)1981年,組建的公司將包裝后的計(jì)算軟件()正式投放市場(chǎng),開(kāi)創(chuàng)了商業(yè)軟件的先河2.發(fā)展概況19走向工業(yè)應(yīng)用階段(1975~1984年)-探討在解決實(shí)際工程快速發(fā)展期(1985年~1995)-在工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用以及應(yīng)用效果的研究取得了一定的成果,在學(xué)術(shù)界得到了充分的認(rèn)可領(lǐng)導(dǎo)的公司在發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)界進(jìn)行了大量的推廣工作也在美國(guó)工程師協(xié)會(huì)的協(xié)助下,舉行了大范圍的培訓(xùn),皆在推廣應(yīng)用工程應(yīng)用雖然取得一定成果,但總體上還僅僅限于解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題2.發(fā)展概況20快速發(fā)展期(1985年~1995)-在工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用以及應(yīng)應(yīng)用成熟期(1996年~2005)-技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域各個(gè)方面獲得極大推廣隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)微機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步,的前后處理軟件得到了迅速發(fā)展,如,,等等一些經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的實(shí)體也見(jiàn)到了應(yīng)用軟件的巨大商機(jī),紛紛介入,如美國(guó)的、及英國(guó)的等2.發(fā)展概況21應(yīng)用成熟期(1996年~2005)-技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域各個(gè)方面工程應(yīng)用中的困難如何簡(jiǎn)化問(wèn)題?—將實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,對(duì)問(wèn)題的主要矛盾進(jìn)行提煉如何進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分?-實(shí)際幾何模型的復(fù)雜性如何選擇格式、算法、模型?—實(shí)現(xiàn)問(wèn)題順利求解2.發(fā)展概況即使上述問(wèn)題解決了,但有時(shí)候仍然無(wú)法獲得收斂結(jié)果!22工程應(yīng)用中的困難2.發(fā)展概況即使上述問(wèn)題解決了,但有時(shí)候仍工程應(yīng)用中的發(fā)展方向廣度方向發(fā)展—多物理場(chǎng)(耦合)求解深度方向發(fā)展—更加專(zhuān)業(yè)化暖通領(lǐng)域:與能耗模擬、光環(huán)境模擬、聲環(huán)境模擬構(gòu)建建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)—模型文件接口?軟件通用性?2.發(fā)展概況23工程應(yīng)用中的發(fā)展方向2.發(fā)展概況233.理論研究主要方向差分格式算法網(wǎng)格生成技術(shù)湍流模型243.理論研究主要方向差分格式243.理論研究方向湍流現(xiàn)象—雷諾實(shí)驗(yàn)253.理論研究方向湍流現(xiàn)象—雷諾實(shí)驗(yàn)253.理論研究方向大尺度結(jié)構(gòu)小尺度結(jié)構(gòu)263.理論研究方向大尺度結(jié)構(gòu)小尺度結(jié)構(gòu)263.理論研究方向湍流物理量時(shí)均值定義及其性質(zhì)t273.理論研究方向湍流物理量時(shí)均值定義及其性質(zhì)t273.理論研究方向湍流數(shù)值模擬方法直接數(shù)值模擬()大渦模擬()、分離渦模擬()雷諾平均方程模擬()零方程模型兩方程模型283.理論研究方向湍流數(shù)值模擬方法283.理論研究方向湍流對(duì)流換熱的時(shí)均方程:連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:對(duì)流項(xiàng):293.理論研究方向湍流對(duì)流換熱的時(shí)均方程:連續(xù)性方程:動(dòng)量方3.理論研究方向整理得到:假設(shè)303.理論研究方向整理得到:假設(shè)303.理論研究方向根據(jù)對(duì)求解,可以分為:零方程模型、一方程模型、兩方程模型和四方程模型等;對(duì)于通風(fēng)空調(diào)氣流組織計(jì)算,陳清焰提出了新零方程模型:新零方程模型的提出主要是為了快速解決氣流組織中的計(jì)算問(wèn)題,在計(jì)算精度上進(jìn)行妥協(xié)313.理論研究方向根據(jù)對(duì)求解,可以分為:零方程模型3.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論(,1925)新零方程模型的評(píng)價(jià)《零方程模型用于空調(diào)通風(fēng)房間氣流組織數(shù)值模擬的研究》陳曉春,朱穎心,王元,暖通空調(diào),2006.8《混合對(duì)流的數(shù)值模擬》陳曉春,林冠婧,周翔等,計(jì)算物理,2007.1323.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論(,1925)323.理論研究方向兩種方法進(jìn)行研究算例比較強(qiáng)迫對(duì)流混合對(duì)流自然對(duì)流理論分析333.理論研究方向兩種方法進(jìn)行研究333.理論研究方向強(qiáng)迫對(duì)流343.理論研究方向強(qiáng)迫對(duì)流343.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論新零方程模型模型353.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論新零方程模型模型353.理論研究方向3.0m6.0m0.084m2.916m363.理論研究方向3.0m6.0m0.084m2.93.理論研究方向混合對(duì)流373.理論研究方向混合對(duì)流373.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.52m383.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.53.理論研究方向自然對(duì)流393.理論研究方向自然對(duì)流393.理論研究方向速度分布比較溫度分布比較403.理論研究方向速度分布比較溫度分布比較403.理論研究方向混合對(duì)流的進(jìn)一步討論V2F模型、標(biāo)準(zhǔn)模型和新零方程模型比較零方程模型模型V2F模型413.理論研究方向混合對(duì)流的進(jìn)一步討論零方程模型模型V23.理論研究方向零方程模型模型V2F模型423.理論研究方向零方程模型模型V2F模型423.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.52m433.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.53.理論研究方向理論分析的假設(shè)零方程模型混合長(zhǎng)度理論443.理論研究方向理論分析零方程模型混合長(zhǎng)度理論443.理論研究方向結(jié)論:總體來(lái)說(shuō)的混合長(zhǎng)度理論能夠獲得比的零方程模型更好的結(jié)果;從這兩種零方程模型的構(gòu)造著手進(jìn)行分析,認(rèn)為的混合長(zhǎng)度理論更為合理些。相對(duì)于雙方程湍流模型,零方程模型仍然屬于低級(jí)模型,計(jì)算精度有限,但它能夠極大的節(jié)約計(jì)算資源。453.理論研究方向結(jié)論:總體來(lái)說(shuō)的混合長(zhǎng)度理論能夠獲得比的零4.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用在暖通空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀(國(guó)外)上世紀(jì)70年代初,首次將技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)領(lǐng)域;1978年,又使用守恒方程的原始變量形式模擬了三維室內(nèi)氣流流動(dòng);1980年,利用模型模擬不同幾何形狀的室內(nèi)氣流流動(dòng);1984年,和描述了計(jì)算建筑物表面對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算方法;公司推出面向暖通工程師的464.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用在暖通空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀(國(guó)外)4.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用1989年,美國(guó)的供暖、冷藏與空氣調(diào)節(jié)工程師協(xié)會(huì)()專(zhuān)門(mén)成立了用方法預(yù)測(cè)室內(nèi)空氣流動(dòng)的研究機(jī)構(gòu),并組織完成了的第464(464)號(hào)研究課題“室內(nèi)空氣流動(dòng)的數(shù)值計(jì)算”,該課題比較完整的研究了方法模擬室內(nèi)空氣流動(dòng)的許多相關(guān)問(wèn)題474.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用1989年,美國(guó)的供暖、冷藏與空氣調(diào)4.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用在暖通空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀(國(guó)內(nèi))1983年湖南大學(xué)湯廣發(fā)編寫(xiě)了一套二維層流計(jì)算程序,并且成功的分析了通風(fēng)和標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)廠(chǎng)房自然對(duì)流等難度較大的工程問(wèn)題;1988年,張建忠分析了數(shù)值計(jì)算方法在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用情況,還對(duì)常見(jiàn)的工業(yè)敞口槽通風(fēng)問(wèn)題做了數(shù)值計(jì)算分析;1992年,顧瑞英和武文斐在熱源表面溫度給定條件下,利用數(shù)值模擬方法和模型求解了氣流的速度分布和溫度分布,考察了送風(fēng)方式、送風(fēng)量、熱源表面溫度、熱源表面和壁體表面的黑度、室外環(huán)境通過(guò)壁體的傳熱等諸多因素對(duì)室內(nèi)氣流組織的影響484.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用在暖通空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀(國(guó)內(nèi))44.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用清華大學(xué)的李先庭和趙彬等人在方法評(píng)價(jià)和空氣齡、風(fēng)口模型、室內(nèi)顆粒物的擴(kuò)散規(guī)律等方面做出了重要貢獻(xiàn);哈爾濱工業(yè)大學(xué)的魏學(xué)孟和何鐘怡等人在大渦模擬技術(shù)以及其在潔凈室的計(jì)算中也做出了很多有重要價(jià)值的工作;494.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用清華大學(xué)的李先庭和趙彬等人在方法評(píng)價(jià)4.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用90年代末期及以后的研究特點(diǎn):高級(jí)湍流模型的應(yīng)用浮升力的計(jì)算研究大空間氣流組織快速計(jì)算方法結(jié)合暖通空調(diào)特點(diǎn)的數(shù)值計(jì)算方法(,空氣齡,擴(kuò)散等)504.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用90年代末期及以后的研究特點(diǎn):504.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用應(yīng)用實(shí)例1-土壤源熱泵研究應(yīng)用實(shí)例2-大空間熱環(huán)境分析應(yīng)用實(shí)例3-建筑室外風(fēng)環(huán)境應(yīng)用實(shí)例4-通風(fēng)空調(diào)氣流組織514.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用應(yīng)用實(shí)例1-土壤源熱泵研究51謝謝!2010年8月25日52謝謝!2010年8月25日52謝謝觀賞!532020/11/5謝謝觀賞!532020/11/5CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用內(nèi)容提綱1.簡(jiǎn)要介紹2.發(fā)展概況3.理論研究主要方向4.技術(shù)的工程應(yīng)用54CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用CFD技術(shù)及其在暖通空調(diào)內(nèi)容提綱1.簡(jiǎn)要介紹2.發(fā)展概況3.理論研究主要方向4.技術(shù)的工程應(yīng)用55內(nèi)容提綱1.簡(jiǎn)要介紹21.簡(jiǎn)要介紹計(jì)算流體力學(xué)在流體力學(xué)中的地位理論流體力學(xué):連續(xù)場(chǎng)模型,分析解法計(jì)算流體力學(xué):離散場(chǎng)模型,數(shù)值解法各種方法比較:方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)法真實(shí)、客觀、求解范圍廣成本高、認(rèn)識(shí)有限分析法成本低、揭示機(jī)理、可預(yù)見(jiàn)可能失真、求解范圍有限數(shù)值方法成本低、求解范圍廣可能失真561.簡(jiǎn)要介紹計(jì)算流體力學(xué)在流體力學(xué)中的地位方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)1.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述控制方程(不可壓縮流體)連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:571.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述連續(xù)性方程:動(dòng)量方程1.簡(jiǎn)要介紹能量方程:通用微分方程:非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)對(duì)流項(xiàng)擴(kuò)散項(xiàng)源項(xiàng)-廣義變量-廣義擴(kuò)散系數(shù)581.簡(jiǎn)要介紹能量方程:通用微分方程:非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)對(duì)流項(xiàng)1.簡(jiǎn)要介紹初始條件:邊界條件:(1)第一類(lèi)邊界條件:邊界上給定(2)第二類(lèi)邊界條件:邊界上給定(3)第三類(lèi)邊界條件:邊界上與關(guān)系給定591.簡(jiǎn)要介紹初始條件:61.簡(jiǎn)要介紹舉例后臺(tái)階突擴(kuò)層流流動(dòng)與換熱問(wèn)題(二維、穩(wěn)態(tài)、不可壓縮、常物性、無(wú)內(nèi)熱源)601.簡(jiǎn)要介紹舉例71.簡(jiǎn)要介紹連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:能量方程:611.簡(jiǎn)要介紹連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:能量方程:81.簡(jiǎn)要介紹邊界條件(1)進(jìn)口(速度u、溫度T)分布要給定(2)中心線(xiàn)(3)壁面(3)出口數(shù)值處理方法621.簡(jiǎn)要介紹邊界條件(1)進(jìn)口(速度u、溫度T)分布1.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本思想基于連續(xù)介質(zhì)模型(1)用有限個(gè)離散點(diǎn)上的值代表連續(xù)體-區(qū)域離散(2)建立離散點(diǎn)上物理量的代數(shù)方程式-方程的離散(3)求解代數(shù)方程631.簡(jiǎn)要介紹流動(dòng)與傳熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本思想1064111.簡(jiǎn)要介紹常用數(shù)學(xué)方法有限差分法有限容積法(最為常用)有限元法邊界元法有限分析法651.簡(jiǎn)要介紹常用數(shù)學(xué)方法121.簡(jiǎn)要介紹不是基于連續(xù)介質(zhì)模型格子-方法直接模擬方法分子動(dòng)力學(xué)模擬661.簡(jiǎn)要介紹不是基于連續(xù)介質(zhì)模型131.簡(jiǎn)要介紹商用軟件已經(jīng)被收購(gòu)671.簡(jiǎn)要介紹商用軟件已經(jīng)被收購(gòu)141.簡(jiǎn)要介紹一個(gè)算例——卡門(mén)渦街模擬(100)動(dòng)畫(huà)演示681.簡(jiǎn)要介紹一個(gè)算例——卡門(mén)渦街模擬(100)動(dòng)畫(huà)演示152.發(fā)展概況是(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))的縮寫(xiě),是流體力學(xué)理論研究的一個(gè)分支。工程中的流體流動(dòng)、傳熱、燃燒、化學(xué)反應(yīng)、多相流等的數(shù)值預(yù)測(cè)及工程應(yīng)用一般簡(jiǎn)稱(chēng)為技術(shù)。技術(shù)的發(fā)展總的來(lái)說(shuō)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展而發(fā)展的,從20世紀(jì)60年代至今,其發(fā)展過(guò)程可以分為四個(gè)階段。692.發(fā)展概況是(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))的縮寫(xiě),是流體力學(xué)理初始階段(1965~1974年)-解決計(jì)算流體力學(xué)中的一些基本的理論問(wèn)題模型方程(湍流、傳熱、輻射、氣體-顆粒作用、化學(xué)反應(yīng)、燃燒等)數(shù)值方法(差分格式、代數(shù)方程組求解等)網(wǎng)格劃分程序編寫(xiě)與實(shí)現(xiàn)就數(shù)值結(jié)果與大量傳統(tǒng)的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及精確解進(jìn)行比較,以確定數(shù)值預(yù)測(cè)方法的可靠性、精確性及影響規(guī)律2.發(fā)展概況70初始階段(1965~1974年)-解決計(jì)算流體力學(xué)中的一些基取得的一些重要成果標(biāo)準(zhǔn)模型和壁面函數(shù)法的提出迎風(fēng)格式、格式的提出算法的提出微分方程方法生成適體坐標(biāo)體系,從而使計(jì)算流體力學(xué)對(duì)不規(guī)則的幾何流動(dòng)區(qū)域有了較強(qiáng)的適應(yīng)性,逐漸在中形成了專(zhuān)門(mén)的研究領(lǐng)域:網(wǎng)格生成技術(shù)2.發(fā)展概況71取得的一些重要成果2.發(fā)展概況18走向工業(yè)應(yīng)用階段(1975~1984年)-探討在解決實(shí)際工程問(wèn)題中的可行性、可靠性及工業(yè)化推廣應(yīng)用技術(shù)開(kāi)始向各種以流動(dòng)為基礎(chǔ)的工程問(wèn)題方向發(fā)展,如氣固、液固多相流、非牛頓流、化學(xué)反應(yīng)流、煤粉燃燒等1977年,等開(kāi)發(fā)的用于預(yù)測(cè)二維邊界層內(nèi)的遷移現(xiàn)象的程序公開(kāi)1981年,組建的公司將包裝后的計(jì)算軟件()正式投放市場(chǎng),開(kāi)創(chuàng)了商業(yè)軟件的先河2.發(fā)展概況72走向工業(yè)應(yīng)用階段(1975~1984年)-探討在解決實(shí)際工程快速發(fā)展期(1985年~1995)-在工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用以及應(yīng)用效果的研究取得了一定的成果,在學(xué)術(shù)界得到了充分的認(rèn)可領(lǐng)導(dǎo)的公司在發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)界進(jìn)行了大量的推廣工作也在美國(guó)工程師協(xié)會(huì)的協(xié)助下,舉行了大范圍的培訓(xùn),皆在推廣應(yīng)用工程應(yīng)用雖然取得一定成果,但總體上還僅僅限于解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題2.發(fā)展概況73快速發(fā)展期(1985年~1995)-在工程設(shè)計(jì)的應(yīng)用以及應(yīng)應(yīng)用成熟期(1996年~2005)-技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域各個(gè)方面獲得極大推廣隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)微機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步,的前后處理軟件得到了迅速發(fā)展,如,,等等一些經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的實(shí)體也見(jiàn)到了應(yīng)用軟件的巨大商機(jī),紛紛介入,如美國(guó)的、及英國(guó)的等2.發(fā)展概況74應(yīng)用成熟期(1996年~2005)-技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域各個(gè)方面工程應(yīng)用中的困難如何簡(jiǎn)化問(wèn)題?—將實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,對(duì)問(wèn)題的主要矛盾進(jìn)行提煉如何進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分?-實(shí)際幾何模型的復(fù)雜性如何選擇格式、算法、模型?—實(shí)現(xiàn)問(wèn)題順利求解2.發(fā)展概況即使上述問(wèn)題解決了,但有時(shí)候仍然無(wú)法獲得收斂結(jié)果!75工程應(yīng)用中的困難2.發(fā)展概況即使上述問(wèn)題解決了,但有時(shí)候仍工程應(yīng)用中的發(fā)展方向廣度方向發(fā)展—多物理場(chǎng)(耦合)求解深度方向發(fā)展—更加專(zhuān)業(yè)化暖通領(lǐng)域:與能耗模擬、光環(huán)境模擬、聲環(huán)境模擬構(gòu)建建筑環(huán)境模擬系統(tǒng)—模型文件接口?軟件通用性?2.發(fā)展概況76工程應(yīng)用中的發(fā)展方向2.發(fā)展概況233.理論研究主要方向差分格式算法網(wǎng)格生成技術(shù)湍流模型773.理論研究主要方向差分格式243.理論研究方向湍流現(xiàn)象—雷諾實(shí)驗(yàn)783.理論研究方向湍流現(xiàn)象—雷諾實(shí)驗(yàn)253.理論研究方向大尺度結(jié)構(gòu)小尺度結(jié)構(gòu)793.理論研究方向大尺度結(jié)構(gòu)小尺度結(jié)構(gòu)263.理論研究方向湍流物理量時(shí)均值定義及其性質(zhì)t803.理論研究方向湍流物理量時(shí)均值定義及其性質(zhì)t273.理論研究方向湍流數(shù)值模擬方法直接數(shù)值模擬()大渦模擬()、分離渦模擬()雷諾平均方程模擬()零方程模型兩方程模型813.理論研究方向湍流數(shù)值模擬方法283.理論研究方向湍流對(duì)流換熱的時(shí)均方程:連續(xù)性方程:動(dòng)量方程:對(duì)流項(xiàng):823.理論研究方向湍流對(duì)流換熱的時(shí)均方程:連續(xù)性方程:動(dòng)量方3.理論研究方向整理得到:假設(shè)833.理論研究方向整理得到:假設(shè)303.理論研究方向根據(jù)對(duì)求解,可以分為:零方程模型、一方程模型、兩方程模型和四方程模型等;對(duì)于通風(fēng)空調(diào)氣流組織計(jì)算,陳清焰提出了新零方程模型:新零方程模型的提出主要是為了快速解決氣流組織中的計(jì)算問(wèn)題,在計(jì)算精度上進(jìn)行妥協(xié)843.理論研究方向根據(jù)對(duì)求解,可以分為:零方程模型3.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論(,1925)新零方程模型的評(píng)價(jià)《零方程模型用于空調(diào)通風(fēng)房間氣流組織數(shù)值模擬的研究》陳曉春,朱穎心,王元,暖通空調(diào),2006.8《混合對(duì)流的數(shù)值模擬》陳曉春,林冠婧,周翔等,計(jì)算物理,2007.1853.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論(,1925)323.理論研究方向兩種方法進(jìn)行研究算例比較強(qiáng)迫對(duì)流混合對(duì)流自然對(duì)流理論分析863.理論研究方向兩種方法進(jìn)行研究333.理論研究方向強(qiáng)迫對(duì)流873.理論研究方向強(qiáng)迫對(duì)流343.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論新零方程模型模型883.理論研究方向混合長(zhǎng)度理論新零方程模型模型353.理論研究方向3.0m6.0m0.084m2.916m893.理論研究方向3.0m6.0m0.084m2.93.理論研究方向混合對(duì)流903.理論研究方向混合對(duì)流373.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.52m913.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.53.理論研究方向自然對(duì)流923.理論研究方向自然對(duì)流393.理論研究方向速度分布比較溫度分布比較933.理論研究方向速度分布比較溫度分布比較403.理論研究方向混合對(duì)流的進(jìn)一步討論V2F模型、標(biāo)準(zhǔn)模型和新零方程模型比較零方程模型模型V2F模型943.理論研究方向混合對(duì)流的進(jìn)一步討論零方程模型模型V23.理論研究方向零方程模型模型V2F模型953.理論研究方向零方程模型模型V2F模型423.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.52m963.理論研究方向0.52m0.52m0.52m0.53.理論研究方向理論分析的假設(shè)零方程模型混合長(zhǎng)度理論973.理論研究方向理論分析零方程模型混合長(zhǎng)度理論443.理論研究方向結(jié)論:總體來(lái)說(shuō)的混合長(zhǎng)度理論能夠獲得比的零方程模型更好的結(jié)果;從這兩種零方程模型的構(gòu)造著手進(jìn)行分析,認(rèn)為的混合長(zhǎng)度理論更為合理些。相對(duì)于雙方程湍流模型,零方程模型仍然屬于低級(jí)模型,計(jì)算精度有限,但它能夠極大的節(jié)約計(jì)算資源。983.理論研究方向結(jié)論:總體來(lái)說(shuō)的混合長(zhǎng)度理論能夠獲得比的零4.在暖通空調(diào)中的應(yīng)用在暖通空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀(國(guó)外)上世紀(jì)70年

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