论CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年3月7期   作者:苏林
[导读] 本文在分析的过程中探索了CFD为暖通空调制冷工程所带来的帮助,对CFD的一些具体操作进行了探索,希望能够为暖的空调的制冷工程带来更多的帮助。

        苏林
        黑龙江省建筑安装集团有限公司

        摘要:暖通空调制冷工程是一门跨学科的工程项目,在实际发展的过程中涉及到的领域比较广泛,涉及的技术也比较多,在发展过程中也面临着许许多多的问题,当然也有很多机遇,本文在分析的过程中探索了CFD为暖通空调制冷工程所带来的帮助,对CFD的一些具体操作进行了探索,希望能够为暖的空调的制冷工程带来更多的帮助。
        关键词:CFD技术;暖通空调;制冷工程
        引言:暖通空调制冷工程所涉及到的知识比较复杂,在实际运用过程中,如能够更好结合计算机技术并完成建模,计算以及控制等工作,能够给暖通空调的制冷工程带来更多的帮助,让暖通空调在实际应用的过程中更加稳定,效率。尤其是使用计算机来进行CFD的应用,能够很好的为暖通空调制冷工程进行建模,进行数学计算,使其制冷效率更高,在应用的过程中更加舒适。
        1.CFD技术概述
        1.1CFD技术原理
        为更好分析暖通空调制冷工程当中对于CFD技术的应用,首先要探索CFD技术的一系列特点,了解CFD技术的一些优势,这样在应用过程中才能够有效地结合暖通空调的制冷工程,让CFD技术真正发挥作用。CFD技术最基本原理就是在应用的过程中利用流体动力学模型,通过参数调节来进行调整,在应用过程中对周围的一些流体情况进行一系列的感知决策等等。无论是在暖通空调运用的过程中,还是其他的行业应用的过程中,CFD技术是在计算机科学技术发展的过程中所兴起的一门技术,应用了力学知识。CFD技术建模较为准确,在计算过程中无论是处理前还是处理后,都能够利用流体力学知识来充分的发挥CFD技术的作用。在未来发展过程中,CFD技术应朝着模型更加精确化,参数更易于调节的方向发展。这样在实际工程领域当中,CFD技术将成为一种更加广泛的智能科学技术,在使用的过程中,必将给更多的技术人员带来实际帮助。
        1.2暖通空调制冷工程中应用CFD技术的优势
        对于暖通空调而言,CFD技术体现出其自身的优越性,主要原因在于暖通空调在制冷工程实际发展的过程中,为达到制冷以及空气调节的目的,暖通空调需要能够对外界环境进行感知,这样在运用相关技术时就要实现建模的能力,同时也要体现出参数调节以及反馈控制等等能力。首先CFD技术是通过电子计算机来进行离线建模或者是在线建模的,这样对于暖通空调本身而言可实现一定操作化能力,在应用过程中体现了暖通空调的智能化程度。另外在制冷工程当中,需要对外界环境进行感知,需要实时地进行变化,在模型建立之后需要对参数进行调整,利用CFD技术能够有效的实现实时的参数调节,在应用过程中可以对暖通空调的CFD模型进行一系列的整合优化。这样在进行控制输出的过程中,以确保达到制冷以及空气条件调节的目的,充分的发挥暖通空调的作用。CFD技术不仅仅对流体力学模型具有很重要的帮助,在实际应用的过程中还能够利用其自身的特点,对周围的流体进行感知,以避免压力过大对暖通空调造成破坏,这在保护暖通空调实现更加智能化的调节方面展现出一定的优越性。CFD技术最显著的特点是能够利用模型进行实时的在线优化,这样在计算相关参数的过程中,能够利用流体力学模式来进行调整,这对于暖通空调而言是一项核心技术,在发展的过程中也必然会展现出更多优势。


        2.CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用
        2.1建模问题
        为更好应用CFD技术,为暖通空调制冷工程实现进一步发展,要对CFD技术在暖风空调制冷工程当中的具体应用步骤及一些关键点进行分析,这样才能够在此基础上进行创新。首先对于CFD技术而言,建模是一个很关键的问题,对暖通空调的工作而言,建立一个准确模型,是实现进一步控制以及调节的重要基础。建模的方法有很多,总的来看是通过离线建模的方式,以实现应对更加复杂的场景。在大多数暖通空调制冷方式工程中,使用计算机来进行CFD的建模是较常见快速的手段。对于暖通空调而言,在应用过程中场景大多是较固定的,由于外界环境的变化不大,离线建模所实现的数学模型基本上是可满足需求的。首先在建立模型过程中要对参数进行测量,对周围环境进行感知,以此来建立一个数学模型,这样准确的数学模型无论是对于控制通信,还是对CFD技术的具体应用,参数调节等等,都是有着很多的帮助的。建立好一个精确的数学模型,这样在应用的过程中,才能够帮助暖通空调制冷工程的项目更好的推进。准确的数学建模并不容易,在应用的过程中固然准确,但是很容易耗费大量的时间,对于一些非线性化方程的处理也是较麻烦的。在智能化的时代,通过人工智能的方法,利用神经网络,深度学习等等方式,通过大量的数据进行训练,来建立一个黑盒模型,这也是暖通空调制冷工程的未来一个发展方向。但这样的黑盒模型存在着一定不确定性以及随机性,对于暖通空调工程本身而言,还是存在着一定的影响的。在未来发展的过程中,获取大量的数据进行训练,增强模型稳定性以及其高效率的处理能力,还是有一定的必要性的。
        2.2数值计算速率与准确性问题
        在暖通空调的工程项目当中,利用CFD技术进行准确的控制以及调节,根本方法在于如何测量,如何感知,通过数据来进行不断的计算。暖通空调的制冷工程在应用CFD技术之后,优化的准确性,优化的速率等等成为其数值计算当中的核心问题。优化问题有各种各样的方法,在进行数学计算过程中,可采用二次规划的方法,也可用模拟退火算法等等。这样的数据优化算法,在实际应用过程中,往往能够更快找到最优解,这样对于相关参数进行调节,能够为暖通空调的制冷项目带来更多的帮助。但这些算法往往面临着一些局部最优的问题,在应用的过程中容易使得体调节不够准确,尤其是在制冷过程当中不能够达到实际效果,还需要进一步的进行解决。数值优化,要进一步改进,但如一味的追求全局最优点,很有可能导致其计算速率比较低,在进行计算的时候,还要考虑到效率问题。效率和最优解两者间进行协调,这样才是CFD技术在暖通空调制冷工程当中应用的一个重点方向,为暖通空调带来更多帮助。
        2.3可视化处理问题
        在CFD技术实际应用的过程中,大量的数字或者是相应的数学公式往往难以让人理解,在实际应用的过程中还会给技术人员带来一定的影响。那么CFD技术在计算机上可视化处理显得尤为重要。通过动态的图形或者是曲线,这样能够更加直观的让人感受到数据的变化,在暖通空调进行调节控制的过程中才能够更加顺利。在可视化处理的过程中,要使用专业的软件来进行分析,这样能够让数据得到更好的分析。当然进行可视化处理之后,还有专业的人员对其进行参数调节,对其进行可视化的优化以及后续的操作等等,才能够保证暖通空调的制冷功能得到很好的调节。
        结束语:总而言之,利用CFD技术能够使得暖通空调的制冷工程项目更加准确,尤其是在应用的过程中利用电子计算机来实现CFD的运算。无论是建模还是参数调节,效率更高,在运用的过程中准确程度也更高。在未来发展过程中,利用电子计算机技术来实现智能化的发展,使用CFD技术来进行准确的调节,对暖通空调进行进一步优化,均具有很重要的现实意义。
        参考文献:
        [1]CFD技术在暖通空调制冷工程中应用研究[J].姜腾.时代农机.2018(05)
        [2]CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用[J].唐柱才.电子世界.2018(03)
        [3]柳振宇.刍议暖通空调制冷工程中CFD技术运用[J].福建建设科技.2017(04)
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