摘要：CFD 技术属于一种工程流体技术，由于技术不断成熟，在很多方面都开始应用。为了提高 CFD 技术应用效果，主要分析了CFD 技术特点和应用原则，结合工作经验，分析 CFD 技术在暖通空调制冷工程中的应用情况，例如建立模型的方法，数值求解的具体过程，数值解的可视化处理需要注意的事项，希望给有关人士一些借鉴。
关键词：CFD 技术；暖通空调；制冷工程
在暖通空调工程中应用 CFD 技术，可以提高工程的设计效果，还可以确保暖通空调的制冷效果，在多个工程实践应用中都得到的证实。该技术操作简单方便，工作效率高，运行成本低，可以对暖通空调施工的多个步骤进行优化，因此受到一线技术人员的青睐。
1分析 CFD 技术
1.1CFD 技术简析
对于 CFD 技术而言，其全称为 Computational Fluid Dynamics，汉意为计算流体动力学。该 CFD 技术义计算机技术为基础，主要功能是建立数学模型，实践中被广泛的应用。这一暖通技术特点明显，例如需要完备的资料，工作速度比较快，运行成本低，是一种资料完备、速度快且成本较低的建模方式。技术原理简单，通过数值求解之后，可以对流体流动的微分方程进行控制，进而得到流体流动时的流场在某个连续区域内的离散分布情况，掌握这一规律之后，通过 CFD 技术就可以对具体的流动情况进行模拟，为以后暖通空调的施工提供帮助。
1.2 分析 CFD 技术实践应用的基本原则
应用计算机模型时，计算时所需要的数据都是在前端形成的，因此为了工作质量，工作人员会在这个过程中构建模型，同时把数据统一录入到模型中，最终就可以生成网格。通过这一过程就可以看出实践应用中前端处理非常重要，确保后续使用数据的准确性。除此之外，具体计算时计算机的核心运算器处于高速运行状态，时刻进行模块的分析，之后将得到的结果提供给后台，确保使用数据人员的工作质量。通过上述内容分析可知，在暖通空调中应用 CFD 技术时，工作人员要遵循模块、参量、周期等原则，确保将暖通空调的作用发挥到最大，将暖通空调的制冷效果达到最好。
2 CFD技术在暖通空调制冷工程应用中的技术特点
2.1 应用于CFD技术中的数学模型组成特征
CFD技术本质上是计算机建模技术的运用，在整个技术中，数学模型的选取是关键。数学模型组成特征的不同，对于CFD技术的影响巨大。目前，常用于CFD软件中的数学模型主体为纳维尔一斯托克斯方程组和各种湍流模型的组合。同时配合各种其他模型，构成CFD技术中使用的数学模型。
2.2 应用于CFD技术中的加速收敛技术
CFD技术属于三维流动数值模拟计算的一种，对计算量的要求十分高，因此，CFD技术中，加速收敛技术的应用必不可少。目前，常用于CFD技术中的加速收敛技术主要包括：当地时间步长法、残差光顺法、多层网格法等。当然，在运用加速收敛技术的同时，在实际运行过程，工作人员往往还是使用平行计算法来缓解计算量的压力，从而解决计算时间过程、内存不足等问题，提高计算效率。
2.3 应用于CFD技术中的各种专用模块
专用模块的设定主要是为了给用户提供便利，同时，专用模块的设立还能够极大程度上减轻计算机的计算压力，是一种效用性非常强的分析处理辅助工具，在实际运用过程中备受青睐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，由于技术的限制，CFD在生成网格时往往需要花费大量的时间和精力，效益十分低，在CFD技术中设立专用模块后，技术中所需的网格可以通过专用模块自动生成，从而将CFD技术使用效率大幅度提升，减轻了技术使用过程中人力和时间的消耗。
3分析 CFD 技术在暖通空调制冷工程中的应用
3.1 分析模型的建立
在暖通空调制冷工程中应用 CFD 技术时，可以建立工程模型，然后进行施工操作。模型包括物理模型和数学模型。具体而言，利用数学计算方法对流体问题进行深入研究，要求在暖通空调施工中，涉及到的所有流体问题都可以满足连续性方程的需求，计算时技术人员可以采用动量方程和能量方程。在实践工作中，工作人员更愿意使用粘性流体流动的控制微方程，其具有不可压流体的特点。暖通空调具有制冷作用，对这方面进行施工中，由于大多数情况下流体都属于湍流流动，因此技术人员可以建立湍流模型，可以很好的模拟流体湍流流动情况，通过这些措施就可以准确对相关问题进行研究，有利于以后进行数值求解，下面就相关问题进行深入分析。
3.2 分析求解数值的方法
具体应用数值求解时，可以分为三步来进行，第一步，工作人员要清楚边界条件和初始条件，当工作人员明确这两点后，就能够确保所有方程都有一个解。对于边界条件而言，进行区域边界求解时，求解导数具有随着地点、时间变化的规律，或者是一个变量。对于初始条件而言，对于研究的对象而言，在流动刚开始的时候，相关求解变量在空间中的具体分布情况。对于稳态问题而言，相关的瞬态问题工作人员必须先清楚确初始条件，否则不能开展相关工作。第二步：合理划分计算网格，在这方面涉及到的计算网格包括两个类型，分别是结构网格和非结构网格，如果从空间分布情况进行分析，结构网格优势更加明显，其比非结构网格整体更加标准，具体而言，在标准的四边形范围内，从空间分布方面进行分析，如果是非结构网格，其没有非常明显的列线和行线，但是对于结构网格而言，其分布一般都是非常规范的，分别是成列、成行的规范分布。如果从当前实际运用情况分析，在不同的 CFD 软件中都设置了生成网格的专门工具。第三步：可以构建离散方程，结合相关数据对其进行求解，一般情况下在这方面计算时，工作人员会使用有限差分法、有限容积法、有限元法进行计算，准确得到求解区域的离散。
3.3 分析处理数值解的具体方法
通过上述分析可以得知，利用 CFD 模拟技术就可以计算出空间流体的数值，但是技术人员要清楚，最终得到的数值都是以节点数值的形式存在的，导致相关工作人员的工作难度增加，工作人员不能对数据和结果进行分析，导致工作中存在问题。从当前的情况分析，虽然市面上研发出了很多种 CFD 软件，都出现了 CFD 计算结果的后处理工序，通过 CFD数据后处理之后所得到的数据便可以通过静态的图片将其显示出来。由此可见，CFD 技术优势明显，在以后的发展中，该技术应用范围会更加广阔。例如在实践应用中，主要运用了质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程，为了确保最终的计算结果，工作人员操作时要严格按照上述步骤操作，不能出现任何问题，例如第一步建立相关模型，第二步求解相关的数值，第三步对得到的数值解进行可视化处理，最后一步对暖通空调制冷的实践使用情况进行设施及，当对数值解完成可视化处理，并最终通过专家小组的评估之后，就可以正式使用。
结束语
总之，CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用主要是建立模型、数值求解以及将求解数据可视化三步，能够帮助工作人员充分了解空调内部流体运行情况，从而减轻工作人员工作量，提高工作效率。但是，目前我国CFD技术依然存在一点的缺陷，不能与国际接轨，需要进一步的完善和提高。
参考文献：
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[2] 刘南，张子仁.分析CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用[J].建筑•建材•装饰，2014，36（11）：1054-1056.
论文作者:胡露露,王书慧
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：技术论文; 数值论文; 网格论文; 流体论文; 模型论文; 工作人员论文; 暖通论文; 《基层建设》2017年第36期论文;