一種求解濕空氣溫度和相對(duì)濕度的CFD算法

摘要：以往在用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法計(jì)算空氣溫度時(shí)，僅考慮空氣顯熱，導(dǎo)致計(jì)算溫度與實(shí)際情況相差較

關(guān)鍵詞　 計(jì)算流體力學(xué) 濕空氣 理論模型
　　 　　
Abstract　 In view of the considerable error in using CFD method to calculate the air temperature due to the latent heat treated as negligible, puts forward a theoretical model taking latent heat into account, which is consisted of enthalpy and vapor concentration equations. By simulating a project with the model, compares the temperature distribution calculation results with and without latent heat in consideration, showing that without considering latent heat will result in a rise in temperature of 0.5～1℃.

Keywords　 CFD, wet air, theoretical model

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　　計(jì)算流體力學(xué)（CFD即Computational Fluid Dynamics）在暖通空調(diào)的應(yīng)用始于70年代。早期的應(yīng)用對(duì)象主要是工程設(shè)備中出現(xiàn)的熱、質(zhì)傳遞。隨著空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，CFD技術(shù)越來(lái)越多地成為暖通空調(diào)工程師用于分析房間速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和污染物濃度場(chǎng)的工具[1～2]。由于現(xiàn)有的CFD 軟件一般是由從事力學(xué)、化工和工程熱物理的專(zhuān)家開(kāi)發(fā)的，一般都不考慮相對(duì)濕度的問(wèn)題。然而，暖通空調(diào)領(lǐng)域的空氣參數(shù)一般都與潛熱和相對(duì)濕度有關(guān)，如不考慮潛熱和相對(duì)濕度，勢(shì)必造成溫度場(chǎng)計(jì)算的不準(zhǔn)確，也不便于評(píng)價(jià)各點(diǎn)的舒適性和空氣品質(zhì)。
　　筆者提出一種考慮空氣中的潛熱求解溫度和空氣相對(duì)濕度的方法，并給出計(jì)算實(shí)例。
　　
1 濕空氣溫濕度的輸運(yùn)方程
　　
　　CFD技術(shù)可以通過(guò)求解普遍遵守的質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒方程，獲得計(jì)算區(qū)域的各種參數(shù)。CFD技術(shù)有很多個(gè)分支，目前在暖通空調(diào)行業(yè)應(yīng)用A多的是由斯波爾?。⊿palding）和帕坦卡(Patankar)提出的用于求解傳熱和流體流動(dòng)計(jì)算的SIMPLE算法[3]。
　　
2 工程應(yīng)用舉例
　　
　　某工程采用椅背誘導(dǎo)送風(fēng)，椅子按階梯布置，每級(jí)階梯的寬度為900mm，階梯間的高差為170mm。經(jīng)空調(diào)箱處理后的空氣從椅子下邊送入。椅子靠背的下邊部分有一300mm×20mm的風(fēng)口，上邊部分有一400mm×150mm的風(fēng)口。椅子下邊送入的空氣與從下邊風(fēng)口誘導(dǎo)進(jìn)來(lái)的空氣混合后，從上邊風(fēng)口送到后排觀眾的周?chē)?/FONT>