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摘要：随着人们生活水平的不断提高，空调已经在各家各户普及，空调制造技术也在越来越创新。CFD技术是运用于暖通空调制冷工程中的一个新型技术，是空调制造技术中必不可少的部分。因此，本文主要对CFD技术在暖通空调中的应用原则和技术特点进行分析，而后提出CFD技术在暖通空调制冷工程中的实际应用，以供参考。
关键词：CFO技术；通暖空调；制冷工程
引言：CFD技术是一种低成本、快速、信息完整的暖通技术，经过实现整体设计过程的改进，改善空调制冷效果不强的问题，从而保证整个空调系统的最优模式。CFD技术是计算机流体动力学，其主要功能是可以捕捉流体流动的数据，并建立数据模型，对其展开空间分析，最后经过图像的形式来显示，并实行分析。CFD模拟装置具有操作简单、价格低、不受外界空间约束的数值计算以及模拟各种工况等特征。
1CFD介绍
（1）CFD也叫计算流体动力学，通过计算机计算和图像显示功能，包含流体流动和传热的数据到一个系统，如数据分析。CDF可以被视为一个流体方程来模拟流动的数值模拟及控制分析。对导热、传热、动量传递和燃烧等重要技术进行了研究。
（2）在世界上，人们对CFD技术的发展和应用进行了研究，采用数值方法解决了1933年早期的偏微分方程，即CFD技术在1974年的方程中可以表达，将终止CFD技术在计算领域的应用，并对气流进行全面、详细的回答。在随后的发展中，世界上的每个国家都投入了大量的资源和时间来研究CFD技术，以节约能源和提高生产力。经过10年的持续研究，取得了一定的成就，并对暖通空调的研究和应用进行了大量的研究。目前，CFD技术已成为解决实际工程问题的一种重要的空调设计和施工方法，并提供了大量的技术参考。
（3）在世界上，CFD的使用来自美国。1986年，美国分析并整理了CFD模拟的室内气流发展研究成果，并建立相关部门研究室内空气流动。1989年，美国的ASHARE成立了一个专门的机构来研究CFD方法来预测室内空气流动，并对气流中CFD的方式进行了全面的阐述。日本也是一个在使用CFD技术方面更成功的国家。它开始将CFD应用于20世纪70年代的空气流通问题。
2暖通空调CFD技术应用基本功能以及基本原则
CFD技术是一种低成本、快速、完整的数据暖通空调技术。通过实现整个设计过程的改进，提高空调制冷的效率，保证了整个空调系统的优化模式。下面详细介绍了暖通空调CFD技术运用的基本功能和基本原理：
2.1暖通空调CFD技术应用基本功能
CFD，暖通空调过程中不仅可以预测流体的流动特性，而且可以实现整体的传质和传热，相变和其他功能，压力和变形的相关结构有效改善，有非常重要的作用对暖通空调系统的优化。一般来说，暖通空调有三个功能模块，包括前端处理、计算和数据生成，以及背景相关的处理。通过这些模块，实现了暖通空调制冷系统的效率和稳定性。
2.2CFD软件基本原则
在暖通制冷系统中使用CFD技术，因为前端处理通常需要为计算模型生成必要的数据，我们通常需要建模、记录数据并在这个链接中生成网格。届时，核心操作单元还需要对模块任务进行分析和分解，最后形成背景数据，组织和标注相应的数据，这很容易用在直观的形式中。由于在CFD技术的应用中，考虑的基本原则是模块、参数、周期。
3CFD技术在暖通空调制冷工程应用中的技术特点
3.1应用于CFD技术中的数学模型组成特征
CFD技术本质上是计算机建模技术的运用，在整个技术中，数学模型的选取是关键。数学模型组成特征的不同，对于CFD技术的影响巨大。目前，常用于CFD软件中的数学模型主体为纳维尔一斯托克斯方程组和各种湍流模型的组合。同时配合各种其他模型，构成CFD技术中使用的数学模型。有限元素和有限体积是CFD技术数学模型中常用的两种离散方法，目前，有限体积方法是应用较为广泛的一种离散方法。
3.2应用于CFD技术中的加速收敛技术
CFD技术属于三维流动数值模拟计算的一种，对计算量的要求十分高，因此，CFD技术中，加速收敛技术的应用必不可少。目前，常用于CFD技术中的加速收敛技术主要包括：当地时间步长法、残差光顺法、多层网格法等。当然，在运用加速收敛技术的同时，在实际运行过程，工作人员往往还是使用平行计算法来缓解计算量的压力，从而解决计算时间过程、内存不足等问题，提高计算效率。
3.3应用于CFD技术中的各种专用模块
专用模块的设定主要是为了给用户提供便利，同时，专用模块的设立还能够极大程度上减轻计算机的计算压力，是一种效用性非常强的分析处理辅助工具，在实际运用过程中备受青睐。此外，由于技术的限制，CFD在生成网格时往往需要花费大量的时间和精力，效益十分低，在CFD技术中设立专用模块后，技术中所需的网格可以通过专用模块自动生成，从而将CFD技术使用效率大幅度提升，减轻了技术使用过程中人力和时间的消耗。
4CFD技术在暖通空调制冷工程中实际应用
4.1建立模型
CFD技术之所以被广泛应用于暖通空调制冷工程中主要是由于该技术将计算机模拟计算原理与空调制冷工程有机结合起来，从而优化工作模式，节省工程时间，提高工作效率的一种高效技术模式。CFD技术本质就是模拟仿真技术，也是计算机3D模型的应用。因此，在CFD技术中首先就需要建立相关的模型，其中主要包括物理模型和数学模型。建立模型的过程就是将暖通空调制冷工程所需的流体工作部分通过数学运算的方式直观明了的表达出来，从而让工作人员更快了解暖通空调制冷工程中流体工作运行情况和原理。在实际运用过程中，工作人员往往更倾向于使用控制微方程。同时，由于湍流流动暖通空调制冷工程中流体的主要流动方式，因此，CFD技术用也应该选用适当的湍流模型对实际情况进行仿真模拟，从而提高模型的真实度。
4.2数值求解
建立相关模型后，下一步就是对数值进行求解。首先，为了保证方程有解，工作人员应该明确暖通空调制冷工程的边界及初始条件。所谓边界条件，就是指临界于满足和不满足方程有解的变量或者变化规律。所谓初始条件就是指研究对象初始状态下的空间分布情况。只用充分了解这两点，工作人员才能运用公式解出相关方程。了解边界及初始条件后，下一步就是合理划分计算机网格。计算机网格时CFD技术中较为关键的部分，也是CFD技术的重点和难点，目前计算机网格主要包括结构网格和非结构网格两种。在实际运用过程中，需要根据实际情况进行选择。建立网格后，最后一步就是对离散方程进行求解。工作人员根据已知条件，求解离散方程，从而得出相关数据。
4.3数值解的可视化处理
完成前两步工作后，CFD技术还需要将求解的数值进行可视化处理，才能体现CFD技术的模拟仿真性，从而发挥出CFD技术的效用。由于求解的数值往往以节点数值的方式存在，工作人员的工作难度大大增加，因此，很难对数值进行可视化处理。因此，工作人员应该充分利用CFD技术，将运算后的数据通过静态图片的方式展现出来，从而实现数值解的可视化，让工作人员能够充分了解暖通空调制冷工程流体运转情况，从而提高工作效率。
结语：总之，CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用主要是建立模型、数值求解以及将求解数据可视化三步，能够帮助工作人员充分了解空调内部流体运行情况，从而减轻工作人员工作量，提高工作效率。但是，目前我国CFD技术依然存在一点的缺陷，不能与国际接轨，需要进一步的完善和提高。
参考文献：
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