算例：室内空调通风CFD仿真课程

本例以室内通风为例，用ANSYS 19.0软件，对室内流场进行仿真，包括流动材料属性、边界条件、求解和后处理的设置。计算流场内各物理量的分布，可用于评判室内空间流动状况。

本例仿真办公环境流场状态，其中包含计算机及操作人员。第一部分为仿真空气在管路中的流动，最终获得房间进风口处的流动参数；然后将两个风道出口数据设置为于房间进口边界，计算室内流动。本例将演示如何使用workbench 下的CFX模块实现进出口管路流场及室内流场的模拟。

3.1.  风道仿真

3.1.1.  准备工作

3.1.1.1.  创建Workbench工程文件

(1) 将网格文件duct_mesh.cfx5和room.cfx5拷贝至英文文件目录下，打开Workbench工程文件，将工程项目保存名为RoomStudy至网格文件目录下。

(2) 鼠标双击Analysis Systems中的Fluid Flow（CFX），在Project Schematic中创建CFX仿真流程模块

3.1.1.3.  导入网格文件

在【File】>【Import】>【Mesh…】,选择【Files of type】为【ICEM CFD（*cfx *cfx5 *msh）】，在视图窗口选取网格文件duct_mesh.cfx5，单击【Open】导入网格。此时，图形界面中可以查看到导入的网格形态。

切换到Fluid Models标签栏下，选择【Heat Transfer】>【Option】>【Isothermal】，设置Fluid Temperature为21[C]。

设置【Turbulence】>【Option】>【Shear Stress Transport】，其余为默认设置。

切换到Fluid Models标签栏下，选择【Heat Transfer】>【Option】>【Thermal Energy】，设置【Turbulence】>【Option】>【Shear Stress Transport】，其余为默认设置。

继续切换至Initialization标签栏下，勾选Domain Initialization选项，设置【Temperature】>【Option】>【Automatic with Value】>【Temperature】>21[C]

进口2边界设置

在Outline下的Default Domain行单击右键，选择【Insert】>【Boundary】选项，在Name栏后填入“vent2”，点击【OK】。

进入到Basic Settings设置栏中，保持【Boundary Type】>【Inlet】。选择【Location】>【VENT2】。勾选【Use Profile Data】选项，设置【Profile Boundary Setup】>【Profile Name】>VENT2，点击【Generate Values】。

切换至Color标签栏，设置【Mode】>【Variable】>【Temperature】，设置【Range】>【Local】:

3.2.4.2.  显示剖面速度云图分布

(1) 在菜单栏【Insert】>【Contour】，点击【OK】

(2) 选择Geometry标签下，选择【Locations】>Plane 1

(3) 选择【Variable】>Velocity, 【Range】>【User Specified】>0[m s^-1], 3[m s^-1]

(4) 设置【# of Contours】>31

(5) 点击【Apply】

3.2.4.5.  创建流线动画

(1) 选择【Tools】>【Animation】

(2) 在Outline中选择Streamline 1

(3) 选择【Repeat】>1

(4) 勾选【Save Movie】选项，点击      ，即可生成动画。

本节内容为室内通风仿真分析实例。介绍了机房环境下流场仿真在Workbench下操作步骤，仿真过程包括材料属性设置、边界条件设置、计算设置和后处理的设置以及利用Profile文件将计算结果输出为其他计算的边界条件。

文章来源：制冷百家