【年终案例分享】多台空调室外机运行时的风速和温度分布

由于案例图片较多,本次案例分享分为两个部分:①、三维建模与网格;②、计算与结果
如下图为上出风空调室外机的基本外形图,分为出风筒(风机电机处)、换热器(翅片式)等。室外制冷运行时,室外机想周围空间散热。当多台空调安装到一起时,会出现“热岛”。本次仿真主要观察气流情况和热岛温度分布情况。
0.jpg

首先是三维模型和网格划分。
1、导入模型,模型见2楼附件
1.jpg

2、模型处理
2.1 切割模型,创建空调及其周围域
creat→slice
4.jpg

选择by surface,多次操作切割出含空调的区域
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2.2 分割出 出风筒
creat→body operation
7.jpg

选择slice material
8.jpg

在模型中选择两出风筒
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2.3 删除三维建模中多余的体
creat→body delete
10.jpg

选择box select,右上框选为全选
11.jpg

效果图,并全选,设置为流体域
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2.4 设置边界面(1)
选择两个出风筒下沿,命名为fan
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选择空调换热器,设置为condenser
15.jpg

选择空调顶部5个面,设置为wall-around-fan
16.jpg

删除空调下半部分,因为此域无空气流通
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2.5 阵列(横向和纵向)
creat→pattern
181.jpg

选择所有bodies,选择图示方向,阵列距离为2500mm,阵列个数为3个(个数可以根据自己的电脑配置增减)
18.jpg

选择所有bodies,选择图示方向,阵列距离为3640mm,阵列个数为3个(个数可以根据自己的电脑配置增减)
19.jpg

2.6 形成一个域
选择所有bodies,form a part
13.jpg

3 绘制网格
3.1 设置
201.jpg

结果图
203.jpg

251.jpg

3.2 网格质量检查
最大为0.96,质量较差。大家可以通过切割的办法再次优化,这里就不做介绍了。
恶劣网格均出现在关键区域外。
21.jpg

22.jpg

202.jpg

3.3 边界面设置(2)
压力入口和压力出口
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24.jpg

3.3 输出网格
可以选择输出,也可以不输出就在workbench里面画。
我习惯输出到 fluent计算
25.jpg
(3条)
默认 最新
本楼开始设置求解器和分析计算结果<br/>1、求解器准备<br/>1.1 双精度,2核开始计算<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51023845305200.jpg" title="26.jpg" alt="26.jpg"></div><br/>1.2 网格光顺化<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51024217104125.jpg" title="27.jpg" alt="27.jpg"></div><br/>1.3 开启能量方程,设置湍流模型k-e的realizable<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51024735902691.jpg" title="28.jpg" alt="28.jpg"></div><br/>1.4 设置温度单位为℃<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51026806201958.jpg" title="30.jpg" alt="30.jpg"></div><br/>2 边界条件设置<br/>2.1 将condenser设置为radiator<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51026284303646.jpg" title="29.jpg" alt="29.jpg"></div><br/>radiator的参数设置如下<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51027087509329.jpg" title="31.jpg" alt="31.jpg"></div><br/>2.2 fan默认为fan,设置方向和压降<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51027546805824.jpg" title="32.jpg" alt="32.jpg"></div><br/>2.3 copy边界条件fan,至fan1<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51027893705862.jpg" title="33.jpg" alt="33.jpg"></div><br/>2.4 设置压力进出口温度<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51027971801663.jpg" title="34.jpg" alt="34.jpg"></div><br/>2.5 所有墙为绝热墙(记得使用copy)<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51030428107793.jpg" title="361.jpg" alt="361.jpg"></div><br/>3 求解设置<br/>3.1 求解方法如下图<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51028151509190.jpg" title="35.jpg" alt="35.jpg"></div><br/>3.2 求解控制设置如下图<br/>克朗数可以根据电脑配置适当减小,松弛因子调小<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51028390602356.jpg" title="36.jpg" alt="36.jpg"></div><br/>3.3 出风风量监测<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51028775008560.jpg" title="37.jpg" alt="37.jpg"></div><br/>3.4 自动保存设置<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029082803848.jpg" title="38.jpg" alt="38.jpg"></div><br/>3.5 初始化,把初始化温度设置为35℃<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51030492109812.jpg" title="362.jpg" alt="362.jpg"></div><br/>3.6 开始计算<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029242101921.jpg" title="39.jpg" alt="39.jpg"></div><br/>4 计算结果<br/>4.1 残差结果图,基本上计算到1000step就温度了<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029310901008.jpg" title="40.jpg" alt="40.jpg"></div><br/>4.2 打开CFD-POST,并打开计算结果<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029404607071.jpg" title="41.jpg" alt="41.jpg"></div><br/>4.3 打开已设置好的云图,见2楼文件<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029501501102.jpg" title="42.jpg" alt="42.jpg"></div><br/>4.4 俯视图风速矢量图<br/>看到红色圈内有一部分出风方向是错误的,说明需要细分边界面,并重新设置fan边界的方向<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029646807669.jpg" title="43.jpg" alt="43.jpg"></div><br/>4.5 俯视图-温度分布图<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029795302355.jpg" title="44.jpg" alt="44.jpg"></div><br/>4.6 主视图-风速矢量图<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51029907807862.jpg" title="45.jpg" alt="45.jpg"></div><br/>4.7 左视图-风速矢量图<br/>说明空调之间有回流,部分出风变成回风,导致热岛效应<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51030096808917.jpg" title="46.jpg" alt="46.jpg"></div><br/>4.8 主视图-温度分布<br/><div class="cae-img"><img src="http://img.jishulink.com/caenet/forums/upload/2015/02/04/388/51030285901276.jpg" title="47.jpg" alt="47.jpg"></div><br/>
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