[發(fā)明專利]一種空調(diào)機(jī)組室外機(jī)與環(huán)境換熱的數(shù)值模擬方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710433832.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN107273600A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紅衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司37105
• 代理人: 李修杰

1.一種空調(diào)機(jī)組室外機(jī)與環(huán)境換熱的數(shù)值模擬方法，其特征是，首先根據(jù)空調(diào)機(jī)組室外機(jī)安裝設(shè)計(jì)方案建立室外機(jī)三維模型，然后對(duì)室外機(jī)三維模型進(jìn)行求解，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定空調(diào)機(jī)組室外機(jī)的最佳安裝位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空調(diào)機(jī)組室外機(jī)與環(huán)境換熱的數(shù)值模擬方法，其特征是，所述的方法包括以下具體步驟：

步驟S1，利用三維軟件建立室外機(jī)三維模型；

步驟S2，確定計(jì)算模型的控制方程；

步驟S3，設(shè)定室外機(jī)模擬區(qū)域的邊界條件；

步驟S4，計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格劃分；

步驟S5，計(jì)算區(qū)域初始化并求解；

步驟S6，結(jié)果滿意度分析，所述結(jié)果滿意度分析的過(guò)程為：判定計(jì)算結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求，如果是則室外機(jī)安裝位置方案滿足要求，否則需要對(duì)室外機(jī)位置重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，并重復(fù)步驟1至步驟6直至計(jì)算結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求為止。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空調(diào)機(jī)組室外機(jī)與環(huán)境換熱的數(shù)值模擬方法，其特征是，在步驟S1中，所述室外機(jī)三維模型包括多個(gè)室外機(jī)組，每個(gè)室外機(jī)組包括出風(fēng)區(qū)域(1)、風(fēng)扇區(qū)域(2)、殼體(3)、進(jìn)風(fēng)區(qū)域(4)和肋片盤管(5)，室外機(jī)組工作時(shí)，冷空氣在機(jī)組頂部風(fēng)扇區(qū)域(2)的風(fēng)機(jī)作用下通過(guò)進(jìn)風(fēng)區(qū)域(4)的肋片盤管(5)進(jìn)入機(jī)組，過(guò)程中吸收冷凝器放出的熱量，最后由出風(fēng)區(qū)域(1)排出，在室外機(jī)組頂部建立風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)區(qū)域模型，冷凝器部分建立為實(shí)體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空調(diào)機(jī)組室外機(jī)與環(huán)境換熱的數(shù)值模擬方法，其特征是，所述出風(fēng)區(qū)域(1)為出風(fēng)罩部分，對(duì)氣流進(jìn)行導(dǎo)流；所述風(fēng)扇區(qū)域(2)為風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)區(qū)域，風(fēng)扇為軸流風(fēng)扇，為空氣流提供機(jī)械動(dòng)力；殼體(3)為空調(diào)外殼，進(jìn)風(fēng)區(qū)域(4)為空氣進(jìn)口部分，空氣經(jīng)此區(qū)域進(jìn)入肋片盤管(5)，與肋片盤管內(nèi)制冷劑進(jìn)行換熱，變成熱風(fēng)后經(jīng)風(fēng)扇由出風(fēng)區(qū)域(1)排出。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空調(diào)機(jī)組室外機(jī)與環(huán)境換熱的數(shù)值模擬方法，其特征是，在步驟S2中，選用FLUENT軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，進(jìn)行自然對(duì)流換熱計(jì)算時(shí)，用Boussinesq假設(shè)處理由溫差而產(chǎn)生的浮升力項(xiàng)；選取RNG K-ε兩方程模型來(lái)處理湍流中的雷諾應(yīng)力假設(shè)；

穩(wěn)態(tài)Navier-Stokes方程和能量守恒方程如下：

div(ρuui)=div(μgradui)-∂p∂xi+Si---(1)]]>

式(1)，(2)中，ρ為密度，kg/m³；u為速度矢量，m/s；i為x，y或z方向；μ為動(dòng)力黏度，N.s/㎡；p為壓力，Pa；Si為動(dòng)量方程的源項(xiàng)；T為溫度，K；K為傳熱系數(shù)，W/(㎡.K)；c為比熱容，J/(kg.K)；ST為能量方程的源項(xiàng)；

將肋片盤管簡(jiǎn)化為各向同性的多孔介質(zhì)；對(duì)于流體通過(guò)多孔介質(zhì)的流動(dòng)，動(dòng)量方程的源項(xiàng)則表示為：

式(3)，(4)中，k為滲透率，㎡；C2為慣性阻力系數(shù)；db為等效顆粒直徑，m；Φ為孔隙率，式(3)等號(hào)右邊第一項(xiàng)和第二項(xiàng)分別代表黏性阻力和慣性阻力。