HVAC仿真的案例
CFD 仿真：利用仿真對HVAC系統進行仿真，可以讓客戶在高鐵上感受更舒適的旅行
CFD 仿真：利用仿真對HVAC系統進行仿真，可以讓客戶在高鐵上感受更舒適的旅行
http://www.ansys-blog.com/cfd-simulation-trains-hvac-systems/
技術分享 | 如何獲得更好的火車供暖、通風和冷卻(HVAC)系統設計？（二）
結果是一個通常有5億到6億個單元的仿真模型，該模型可使用 Ansys Fluent 在高性能計算(HPC)集群上進行求解。
可協助工程師檢查體積流率和能量分布，以及包括車廂內所有座椅位置在內的400多個測量點的仿真結果。西門子工程師詳細地評估仿真結果，將它們與EN13129標準以及客戶的額外要求進行比較。仿真結果幫助工程師全面了解車廂內的溫度和氣流分布，并提示能夠對設計進行改進的地方。工程師經常手動開展參數研究，以確定HVAC系統運行的最佳方式。
“西門子工程師的設計一次性成功，有望將風洞測試的工作量減少50%，相當于縮短兩個月時間。”
仿真結果是否可靠？
仿真驗證是CFD流程中一項嚴格的要求。工程師首先為仿真的參考項目開展驗證，然后在氣候風洞中進行測試。試驗研究的結果與CFD仿真的結果良好吻合，但也顯示了該流程仍需要改進的地方。
借助仿真準確預測HVAC系統的性能，讓西門子工程師在建造和測試第一個產品之前就能以高精確度驗證車廂內的各種條件。在大多數情況下，他們能讓設計一次性成功，有望將風洞測試的工作量減少50%，相當于縮短兩個月時間。
這樣可節省風洞租賃費、人力和設備成本。如此一來，西門子工程師能夠更輕松地評估備選設計方案，將乘客的舒適度提升到標準要求之上，同時無需測試多個產品變型。一旦HVAC系統成為項目的關鍵路徑（雖然這種情況不常見），這些成本節約還意味著能夠加速產品交付，并增加收入。
展開 【直播】資深專家分享基于有限元方法的整車風噪聲仿真分析
基于有限元方法的整車風噪聲仿真分析
隨著動力總成噪聲、輪胎/路面噪聲得到有效控制以及車速的不斷提高，風噪聲已成為當前高速車輛的主要噪聲源之一。在較高行駛速度下，汽車風噪聲能量會隨汽車行駛速度的六次方增長，而其它噪聲隨車速的增長遠低于風噪。風噪是高速行駛下汽車的重要噪聲源，它對車內人員的乘坐舒適性有著重要影響。
課程內容
整車風噪聲產生機理；
基于聲類比方法的整車風噪聲仿真分析；
基于波數分解方法的整車風噪聲仿真分析；
整車風噪聲快速分析方法；
典型案例分享。
主要針對人員
汽車空氣動力學開發工程師、NVH性能開發工程師；
車輛工程等相關專業的高校師生；
? 其它行業關注氣動/流致噪聲仿真分析的相關工程師。
直播時間
6月28日，晚上19點30。
資深專家，珍藏分享！
敲黑板，劃重點，免費，免費，免費！
講師介紹
姜鴻
氣動聲學部門經理
主要從事整車風噪聲仿真分析與優化、HVAC氣動噪聲仿真分析與優化等相關工作，曾主持完成多個整車風噪聲開發項目，包括：某新能源汽車風噪聲仿真分析與對標、整車風噪聲快速仿真分析方法研究、HVAC氣動噪聲分析與優化、發動機冷卻風扇噪聲分析與優化等項目。
直播福利
長按識別二維碼技術鄰客服，領取官方噪聲資料包一份！
展開 從建筑模擬仿真技術角度剖析人與住宅之間的影響
HVAC的CFD模擬
為達到空調系統運行高效且節能，暖通設備運行管理人員也一直致力于探尋設備能效的最大化。在研究建筑環境及其HVAC系統之間的動態作用時，仿真和模型是最常用的方法。
描述HVAC系統的軟件從功能的不同大致也可以劃分為兩種類型，一種是基于系統的，另一種是基于部件的。前者主要強調的是HV AC系統整體的能耗和經濟性分析，而后者則針對某些設備和部件，如制冷機或水泵，來討論它們的性能。
HVAC系統的模擬，以檢查通風速度、濕度和熱度
除此之外，蓄冷技術、地熱資源的利用和太陽能暖通節能等是HVAC系統技術常見的運用手段。
今天，計算機的軟硬件技術在不斷革新。例如并行處理、高分辨率的交互式圖形等技術的發展，大大推動了建筑的整體動態性能仿真在實際中的應用。在下一代計算機上開發的新一代仿真軟件，就能利用更多的科技成果，從而讓人們更加清楚的了解建筑、HV AC系統和控制元件之間的相互關系，這樣就能進一步認識到應該如何設計和控制未來的建筑，以實現這個集成系統整體性能的最優化。
結語
計算機仿真技術在建筑工業中的應用越來越多。通常用來優化設計、縮減耗費、提高室內和室外建筑質量等，且能夠充分利用自然資源，削減能源負荷，有明顯的經濟效益。隨著計算機軟件和硬件的快速發展，計算機仿真技術必然將在建筑工程設計領域發揮越來越重要的作用。
本文首發公眾號：HPC365云服務
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FloEFD熱仿真分析之求解監控
文章作者：白堤，碩士，有限元設計圈主編，就職于國內某知名企業，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號拋磚引玉，結交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。
暖通空調的CFD仿真優化
汽車空調系統（圖1）大致分為：
制冷系統：熱交換器（蒸發器、冷凝器）、壓縮機
空氣系統：鼓風機單元、HVAC 單元
這些性能都很大程度上依賴于工作流體的行為，因此CFD成為設計階段性能預測的重要工具。
其中，本報告介紹了CAO應用軟件的初期，2002年進行的HVAC單元CFD仿真的效率化，對其簡易形狀進行的CAO的試行以及熱交換器翅片的CFD和CAO的事例。
2. 案例 （1） HVAC 單元
HVAC 內流分析問題
HVAC單元是最終決定空調性能優劣的重要部件，同時，根據車型、車格，形狀、規格也不同，必須在短時間內完成非常多變化的開發。此外，由于需要對表1所示的各種各樣的空調模式全部進行分析評價，因此強烈要求縮短分析周轉時間。．
PROAM 部署的好處包括：
在計算時間、所需內存量沒有大幅度增大的情況下，可以實現網格生成過程的自動化（時間縮短）和標準化，HVAC設計者可以進行CFD分析（參照表2）。
由于基于Hexa，所以可以容易地對網格數、模型尺寸進行事前估計。
能夠在與進行邊界條件等解析設定的PROSTAR相同的環境下自動生成網格。
等等
作為課題;
在創建Trimmed單元時縮短處理計算時間的專有技術
避免限制的專有技術，如Trimmed單元和多孔設置單元的接合和完全不連續的接合
與 Tetra單元的復合/混合化的研究和專業知識積累
等等。
展開 暖通空調的CFD仿真優化
汽車空調系統（圖1）大致分為：
制冷系統：熱交換器（蒸發器、冷凝器）、壓縮機
空氣系統：鼓風機單元、HVAC 單元
這些性能都很大程度上依賴于工作流體的行為，因此CFD成為設計階段性能預測的重要工具。
其中，本報告介紹了CAO應用軟件的初期，2002年進行的HVAC單元CFD仿真的效率化，對其簡易形狀進行的CAO的試行以及熱交換器翅片的CFD和CAO的事例。
2. 案例 （1） HVAC 單元
HVAC 內流分析問題
HVAC單元是最終決定空調性能優劣的重要部件，同時，根據車型、車格，形狀、規格也不同，必須在短時間內完成非常多變化的開發。此外，由于需要對表1所示的各種各樣的空調模式全部進行分析評價，因此強烈要求縮短分析周轉時間。．
PROAM 部署的好處包括：
在計算時間、所需內存量沒有大幅度增大的情況下，可以實現網格生成過程的自動化（時間縮短）和標準化，HVAC設計者可以進行CFD分析（參照表2）。
由于基于Hexa，所以可以容易地對網格數、模型尺寸進行事前估計。
能夠在與進行邊界條件等解析設定的PROSTAR相同的環境下自動生成網格。
等等
作為課題;
在創建Trimmed單元時縮短處理計算時間的專有技術
避免限制的專有技術，如Trimmed單元和多孔設置單元的接合和完全不連續的接合
與 Tetra單元的復合/混合化的研究和專業知識積累
等等。
展開 智能座艙聲振建模技術：HVAC噪音傳播與多孔吸聲材料
包括吸收域和多孔域，可以用可滲透的輻射表面聲載荷來解決HVAC艙室噪聲。動畫顯示感興趣頻率之一的傳播中的效果艙。很明顯，忽略聲學傳播中的艙室效應（左），聲波在介質中自由輻射。然而，包括機艙屬性在內，聲輻射更加復雜，因為它現在包括反射和吸收。
自由場（左）和機艙（右）的聲學傳播
過去的研究表明，將聲學和流動分開求解的混合方法可以提供比其他參考解決方案更具代表性的結果。使用這些技術，我們可以看到，在我們期望駕駛員耳朵的區域，安裝條件可以提供超過10
dB
的聲級。因此，一旦安裝，包括傳播中的座艙屬性，將對
HVAC
噪聲預測產生重大影響。
駕駛員位置的自由場和安裝的聲音水平
Simcenter 3D
現在還支持具有異質流體結構域的模型。這意味著可以將座椅和其他吸收的表面建模為重空氣或真實的多孔材料，而機艙的其余部分則以常規的空氣流為模型。
綜述
CFD和聲學耦合仿真為HVAC致機艙噪聲問題提供了一種解決方案，并通過優化的源建模和數據傳輸，同時將流量和聲學角色保持在自己的平臺上。可以有效地考慮機艙性能，而無需增加CFD解決方案的開銷。'
原文來源于SIEMENS博客，作者Korcan Kucukcoskun和Jonathan Melvin
展開 『分享』ICEPAK軟件介紹
封閉機箱電子系統的仿真
有一些電子系統必須使用封閉機箱，機箱內部元件的熱量通過導熱板傳送到機箱，然后在機箱表面通過自然對流或強迫對流進行散熱。如上圖所示，熱量通過導熱板傳到箱體上下兩族散熱波紋板（紫色狹窄區域），由箱體右側的兩個風扇抽風，空氣流過上下兩族散熱波紋板層進行強迫風冷，箱體內部和外界是隔離的，箱體內部空氣形成封閉的自然對流。這類問題的難點在于箱體內外為兩個不同區域，箱內流場為封閉的自然對流場，箱體外部流場為強迫對流或者自然對流；另外，輻射和導熱模擬的精度也關系到計算結果的準確性。ICEPAK的非連續網格能對局部區域進行加密（如波紋板），提高計算精度，同時減少網格數目以提高收斂速度；豐富的輻射模型能夠滿足任意復雜結構的計算需要。在這類封閉機箱電子系統熱設計方面，ICEPAK有大量的成功案例。
具有復雜風道的HVAC系統的仿真
對HVAC系統進行設計和優化的難點在于風道結構復雜，流場結構復雜。可以通過ICEPAK軟件的接口模塊從Pro/E、Solidworks等CAD軟件的模型自動完成復雜幾何的建模；使用非結構化網格能對任意復雜的幾何進行網格劃分，得到完全保持邊界形狀的計算網格；ICEPAK能提供多種湍流模型（0方程模型，標準k-ε模型，RNG k-ε模型等），使得復雜風道的邊界層分離、回流等流場結構模擬的更加準確。
ICEPAK的背景
ICEPAK是美國Fluent公司開發的熱分析軟件。Fluent公司起源于1983年，其CFD（計算流體動力學）技術和技術支持都是一枝獨秀，是目前全球最有影響的計算流體動力學（CFD）軟件商和咨詢服務商，它在該領域的全球市場份額超過40%。
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