[發明專利]一種基于CFD技術的室內通風效率檢測模擬分析方法

在審

• 申請號: 201410746603.6
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN104598667A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 陳璟;陳勇棠;邱福明;關來德;劉馳
• 申請（專利權）人: 柳州職業技術學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 姜萬林

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，具體地，涉及一種基于CFD技術的室內通風效率檢測模擬分析方法。

背景技術

現公開的CFD技術相關的發明專利有：1.基于CFD的工業蒸汽裂解爐爐膛煙氣組成分布的預測方法；2.一種基于CFD數值模擬的溫室控制方法；3.一種基于CFD的工業鍋爐SNCR脫硝裝置；4.基于CFD技術的工作場所職業暴露模擬分析方法等等。

這幾個已有的專利皆涉及使用復雜的全英文FLUENT軟件進行求解，前處理需要一種專門劃網絡的軟件，例如GAMBIT和后處理又要使用一種專門軟件，如Tecplot，這樣一來模擬分析流程非常復雜和繁瑣，對工程技術人員的技術背景和英文水平要求極高。而且，這些CFD技術的應用，未涉及到如何用一種直觀簡單方便快捷的軟件來高效率模擬室內空氣分布，以便檢測室內空氣質量及通風效率的方法。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在操作過程復雜、人工勞動強度大和檢測效率低等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于CFD技術的室內通風效率檢測模擬分析方法，以實現操作過程簡單、人工勞動強度小和檢測效率高的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于CFD技術的室內通風效率檢測模擬分析方法，包括：

采用SolidWorks軟件實現污染物擴散的三維計算機模擬，分析室內有毒或污染氣體在通風系統下的室內空間擴散規律。

進一步地，所述采用SolidWorks軟件實現污染物擴散的三維計算機模擬，分析室內有毒或污染氣體在通風系統下的室內空間擴散規律的操作，具體包括：

1)CFD前處理；

2)CFD計算求解；

3)CFD后處理，即結果分析。

進一步地，所述步驟1)，進一步包括：

(1)確定模擬場景的簡化模型；

根據所需模擬的場景區布局圖構建整個模擬區域的三維結構，并根據求解需要進行簡化；

(2)初始設置及邊界條件設置；

根據所需模擬場景的室內實際通風情況，選擇分析類型、定義室內有毒或污染氣體的物理性質、設置邊界條件和流場初始化。定義求解目標、設置收斂因子；

(3)網格劃分；

按室內三維結構具體情況劃分網格，將狹小通道、間隙及需要詳細觀察的位置進行局部網格細化，對整個室內三維結構空間劃分結構化網格。

所述步驟2)，具體包括：

進一步地，經過相關參數設置后，可開始迭代運算，系統會根據當定義的求解目標值的穩定性判斷收斂情況，一般認識本步計算與上一步計算值相差小于一個預設的微小值時，求解達到收斂。

進一步地，所述步驟3)，具體包括：

利用SolidWorks?Flow?Simulation自帶的后處理功能，得到有毒或污染氣體在室內通風系統內的擴散路徑、速度分布、濃度場分布，提取污染氣體去除效果CRE室內空氣質量指數LAQI及與人體的“熱舒適感”或“熱舒適度”相關的指標來綜合預測通風效率。

進一步地，所述與人體的“熱舒適感”或“熱舒適度”相關的指標包括通風效率參數平均輻射溫度MRT、操作溫度、拉伸溫度、空氣分布特性指標ADPI、預測平均評價PMV等。

本發明各實施例的基于CFD技術的室內通風效率檢測模擬分析方法，由于包括：采用SolidWorks軟件實現污染物擴散的三維計算機模擬，分析室內有毒或污染氣體在通風系統下的室內空間擴散規律；從而可以克服現有技術中操作過程復雜、人工勞動強度大和檢測效率低的缺陷，以實現操作過程簡單、人工勞動強度小和檢測效率高的優點。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

附圖以醫院一間隔離病房(ICU)為例，用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為本發明中模擬場景通風系統的結構示意圖；

圖2為本發明中分析結果摘要截圖；

圖3為本發明中ICU室內的空氣流體模型，a)實際室內場景三維模型/CAD?model，b)流體模型/Air?fluid?model；