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</p><h2><strong>04 結語</strong></h2><p>&nbsp;&nbsp;本文從工程痛點出發，深度解構了 SaaS 化通風仿真平臺底層的核心計算理論。

結果表明：風扇單體仿真與試驗對比，PQ比MRF 域方法結果更接近試驗值；在整車60kph 工況仿真中，PQ 方法流體通過風扇后呈水平流動。1 概述 目前，在風扇仿真中多使用MRF 域方法，由于扇葉模型的復雜性及網格處理精度問題，某些工況仿真準確性降低；PQ 方法簡化了風扇模型，通過模擬壓升來代替扇葉作用，減少由于扇葉精度低對仿真結果的影響。

氣體擴散模型學習&房間通風問題仿真嘗試 根據這個Demo，這里提出一個問題：我們假設有一個房間內充滿了一氧化碳，現在需要開窗通風降低一氧化碳的濃度才能進入。根據百度，5000ppm即0.5%，也就是說CO濃度降低到0.5%以下，才有進門的可能。為了安全，我們設置0.1%為進門的條件。那么從開窗通風到能夠進門，需要多久呢？這里我們來仿真一下。

對風扇旋轉運動的仿真則是通過 MRF 模型來實現的。Fluent 中常用的多運動坐標系模型包括： SMM（滑移網格模型）,MPM(混合面模型)以及 MRF（多重參考系模型）。考慮到風扇中氣體運動屬于定常流動，所以選擇計算量相對較少的 MRF 基準。

風扇噪聲測試 風扇流場CFD仿真 計算氣動聲學 (Computational AeroAcoustics，CAA) 是研究由湍流產生噪聲的問題，常見的比如風扇噪聲，空調噪聲，通風噪聲等。

但好處是風扇的PQ曲線一般可以從風扇廠家官網找到，計算效率也較高。 MRF（moving reference frame）： 與PQ曲線方法相比，MRF方法建立了較為詳細的葉片模型，因此可以提供更高的計算精度，但缺點是獲取葉片的幾何可能有一定困難，需要聯系廠家才有可能拿到，計算成本也提高了。

對應地，仿真分析中冷凝器和散熱器采用多孔介質模型；風扇用MRF模型；車輪旋轉；冷卻風扇為雙風扇，主駕側轉速2850rpm，副駕側轉速2350rpm；模擬工況為車速40km/h和0km/h，計算域進口為速度邊界條件，出口為壓力邊界條件。計算0km/h工況使為了方便評估車輛40km/h時通過冷凝器且來自前格柵的新風量。

OSM 動網格模型可精確模擬風扇葉片的動靜干涉，捕捉BPF及諧波峰值；Virtual Fan 模型僅用P-Q曲線替代，計算成本低。在多風扇的模型中，結合FW-H模型可以節省大量計算成本。從本例看，水冷機組安裝通風斗降噪效果顯著，且對風扇冷卻性能影響小。下一步對風扇葉片造型進行 DOE 參數優化設計，可進一步降低噪聲源。

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其固有低數值耗散和LES湍流模型是氣動噪聲仿真理想的選擇。由于低數值耗散的優勢，求解器可以在流場模型中直接模擬聲音傳播，而不需要其他簡化的聲傳輸模型。它可以精確捕獲噪聲水平，可視化流場并顯示噪聲源的位置以及噪聲的傳播方式。ultraFluidX完全基于GPU加速，加速了產品迭代，從而改進設計周期。

模型設置 風扇MRF域設置 1.穩態計算 風扇MRF域的選取對風量是有一定影響。

模擬與網格我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型，如下圖所示，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。

其固有低數值耗散和LES湍流模型是氣動噪聲仿真理想的選擇。由于低數值耗散的優勢，求解器可以在流場模型中直接模擬聲音傳播，而不需要其他簡化的聲傳輸模型。它可以精確捕獲噪聲水平，可視化流場并顯示噪聲源的位置以及噪聲的傳播方式。ultraFluidX完全基于GPU加速，加速了產品迭代，從而改進設計周期。

在兩種可能的方程湍流模型中，使用剪切應力傳輸 (SST) k-ω 湍流模型是因為它在預測與室內環境中的熱羽流和壁面流動相關的湍流室內氣流方面表現出色。仿真結果三種置換-通風系統情景下的溫度和速度分布 對于置換通風方案，呼吸區的溫度分層很明顯。呼吸區的溫度范圍為 18°C 至 30.3°C，溫度越高，高度越高。

CFD仿真模型描述 CFD模型包含了風扇、風箱、導管和安裝支架。導入虛擬麥克風的空間坐標文件（紅點）。在風箱內壁面設置多孔介質區域，模擬聲學無反射壁面條件。

基于當前的研究和之前的一些其他研究工作，可以得出結論，使用MRF方法對離心泵進行計算不夠準確。模型預測可能高于或低于部分負荷運行的預測，并且可能對泵的幾何形狀敏感。然而，對于接近或超過額定流量運行的泵，MRF方法可用于精確預測泵曲線。 文章來源：合工仿真

模擬與網格我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型，如下圖所示，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。

本文提供了在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中對離心風扇進行參數化建模的示例。從下面的動畫可以看到參數化模型生成的各種設計。本文最后附帶有3D-CAD模型的仿真文件。下面列出了如何在Simcenter STAR-CCM+ 3D-CAD中構建參化數模型的詳細說明。注：需要參考User Guide，先熟悉并掌握3D-CAD的基本操作。