一、網(wǎng)格的劃分
網(wǎng)格生成對(duì)CFD計(jì)算至關(guān)重要，直接關(guān)系到CFD計(jì)算的成敗。常見的網(wǎng)格有結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與自適應(yīng)笛卡爾網(wǎng)格。質(zhì)量高的計(jì)算網(wǎng)格應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：
（1）網(wǎng)格在求解域內(nèi)的疏密變化應(yīng)與被求變量的梯度變化相適應(yīng)；
（2）整個(gè)求解域內(nèi)的單元變化是光滑的進(jìn)行；
（2）單元的扭曲度較小，單元的寬高比不大于5：1。
根據(jù)恒溫恒濕房間的幾何尺寸，采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格填充率不高，產(chǎn)生的網(wǎng)格數(shù)量要比結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的數(shù)量大得多，因而要求較大的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，所以本次模擬采用六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。計(jì)算區(qū)域劃分步長(zhǎng)不大于恒溫恒濕室實(shí)際尺寸的1/20。其他網(wǎng)格劃分規(guī)則統(tǒng)一規(guī)定為：流體窄縫(fluid gap)的最小網(wǎng)格數(shù)為4，固體邊的最小網(wǎng)格數(shù)為4，圓柱形與三角形的表面最小網(wǎng)格數(shù)均為4。所得網(wǎng)格數(shù)為253400個(gè)左右。
二、風(fēng)口模型的簡(jiǎn)化
空調(diào)通風(fēng)房間一般都是通過送風(fēng)口的送風(fēng)射流來實(shí)現(xiàn)送風(fēng)和室內(nèi)空氣的混合，以達(dá)到空調(diào)和通風(fēng)的目的。為了正確的預(yù)測(cè)室內(nèi)的空氣流動(dòng)，應(yīng)將送風(fēng)參數(shù)的詳細(xì)情況正確的描述成為入流邊界條件。而實(shí)際的風(fēng)口幾何形狀十分復(fù)雜，種類也較多，如條縫風(fēng)口，百葉風(fēng)口、方型散流器等。目前主要采用間接描述的盒子類風(fēng)口模型和直接描述類風(fēng)口模型來簡(jiǎn)化描述復(fù)雜的空調(diào)風(fēng)口入流邊界條件。本文對(duì)于以上問題的處理辦法是將送風(fēng)口的送風(fēng)速度取為平均速度，以避免因考慮送風(fēng)參數(shù)細(xì)節(jié)而導(dǎo)致網(wǎng)格過密的難題。因此，本論文的模擬計(jì)算采用傳統(tǒng)的CFD方法對(duì)風(fēng)口進(jìn)行描述，既將風(fēng)口當(dāng)作一個(gè)簡(jiǎn)單的開口。
三、數(shù)值模擬方法
由于廠房和房?jī)?nèi)障礙物都簡(jiǎn)化成六面體，所以模型建立在笛卡爾坐標(biāo)系下，采用控制容積離散方法將微分方程離散成代數(shù)方程。將微分形式離散成代數(shù)形式的過程中采用的是上限差分格式，網(wǎng)格的劃分采用多重網(wǎng)格劃分法。
對(duì)整個(gè)控制方程的求解采用的是SIMPLE算法，在每一次迭代結(jié)束后進(jìn)行下一輪迭代之前，所賦的新值采用欠松弛方法，以此加強(qiáng)非線性耦合方程迭代求解的穩(wěn)定性。不同的變量所采用的松弛因子不同，對(duì)于速度變量松弛因子一般在0.3~0.4之間，本次模擬取0.4；壓力項(xiàng)的松弛因子一般0.6~0.7之間，本次模擬取0.7；紊流動(dòng)能和紊流耗散能的松弛因子一般在0.25~0.35之間，本次模擬取0.35；其它變量的松弛因子取1.0。在求解的過程中，判斷各個(gè)變量收斂的標(biāo)準(zhǔn)也不相同，對(duì)于速度變量采用的是10-3，質(zhì)量守恒項(xiàng)采用的是5×10-3，紊流動(dòng)能和紊流耗散能采用的是5×10-3，濃度方程變量采用的是10-4，能量方程變量采用的是10-6，其殘差曲線如圖3-3所示。
在前述條件已定的情況下，決定變量是否收斂或者收斂快慢的兩個(gè)主要因素是網(wǎng)格的劃分和初值的給定。在最初的計(jì)算時(shí)，賦初值為零，網(wǎng)格為粗網(wǎng)格，將計(jì)算出來的結(jié)果作為下一次計(jì)算的初值。然后再細(xì)化網(wǎng)格，進(jìn)行新一輪的計(jì)算。數(shù)值模擬后的殘差收斂曲線如圖3-3。
（2）它的外部大空間的溫度為23℃，因此邊界條件可以簡(jiǎn)化處理，房間的地板、頂棚和四面墻都處理成絕熱面；
（3）廠房?jī)?nèi)空氣為輻射透明介質(zhì)。
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