比較STAR-CCM+與ANSYS Fluent模擬封閉空間氣流組織的差異.pdf

1、比較比較STARCCM與ANSYSFluent模擬模擬封閉空間氣流組織的差異封閉空間氣流組織的差異ComparisonbetweenSTARCCMANSYSFluentinSimulatingAirflowinEnclosedSpaces學(xué)科專業(yè)：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程研究生：鄒穎指導(dǎo)教師：陳清焰教授博導(dǎo)天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二零一六年十二月I中文中文摘要摘要人在封閉環(huán)境中所處的時(shí)間超過(guò)一生中的90%。無(wú)論是日間的辦公室工作環(huán)

2、境，夜間的睡眠環(huán)境，還是長(zhǎng)途旅行的汽車、輪船、客機(jī)座艙等交通工具都是典型的封閉環(huán)境。封閉空間內(nèi)的空氣速度與溫度分布影響到處于其中的人員的熱舒適，而封閉空間內(nèi)的污染物濃度更是與人體的健康息息相關(guān)。因此，封閉空間內(nèi)的空氣環(huán)境受到了廣泛關(guān)注。了解并改善封閉空間氣流組織分布十分重要，能為身處其中的人體的健康與舒適提供了可依賴的基礎(chǔ)。當(dāng)前，實(shí)驗(yàn)法與數(shù)值模擬法是用來(lái)探究封閉空間空氣環(huán)境的主要研究方法。數(shù)值模擬方法因其成本低、耗時(shí)短，能提供詳細(xì)的氣流

3、組織信息的優(yōu)點(diǎn)而成為了研究封閉空間內(nèi)氣流組織的主要研究方法之一。STARCCM與ANSYSFluent是當(dāng)前用于數(shù)值模擬的兩種主流的通用型商業(yè)CFD軟件。由于商業(yè)CFD軟件的價(jià)格高昂，一般情況下，某個(gè)組織機(jī)構(gòu)僅僅會(huì)選擇一種商業(yè)軟件購(gòu)買。而STARCCM和ANSYSFluent的性能尚未被系統(tǒng)地比較，因此經(jīng)常會(huì)遇到商業(yè)CFD軟件的選擇問(wèn)題。故有必要分析通用商業(yè)CFD軟件的差異性，為這些工程機(jī)構(gòu)或者研究機(jī)構(gòu)在選擇軟件時(shí)提供參考。本文還研究了

4、不同壁面函數(shù)對(duì)封閉空間壁面?zhèn)鳠岬挠绊?，并提出了不同CFD軟件的標(biāo)準(zhǔn)溫度壁面函數(shù)模擬室內(nèi)對(duì)流換熱模型時(shí)存在誤差的修正方法。本文在相同的網(wǎng)格和邊界條件下采用STARCCM與ANSYSFluent模擬幾個(gè)不同的典型封閉空間，以比較其作為求解器的性能表現(xiàn)。并將模擬結(jié)果與來(lái)自文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，以獲得不同CFD軟件的標(biāo)準(zhǔn)的k?模型和壁面函數(shù)的差異對(duì)封閉空間氣流組織模擬的影響，得出以下結(jié)論：由STARCCM和ANSYSFluent模擬的空氣速度，溫