AirPak版讨论精华内容.docx

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AirPak版讨论精华内容

AirPak版讨论精华内容（33问）----整理版

1.请教一下在airpak中物体的散湿量怎么输入，特别是人体？

----直接在人体上加了opening，也就是和fluent的处理方法是相同的。

人体散湿量是一个比较烦的问题，一般情况计算的稳态问题，要求这人长期在一个地方不动，这其实与实际情况不太相符。

散湿量是可以定义到一个prism的source上的，单位是kg/s.但是直接用airpak中的人的话，是没有办法设定的。

除非你重新建一个group。

其实用一个长方体就可以代表人了。

用体源项来定义的时间欧就有kg/s的单位了。

用prism的source，不是面的，而是体的。

airpak的数据如何提取出来？

airpak的文件如何才能读入到fluent？

或者能读入到tecplot里？

report-〉pointreport，然后输入那些具有代表性的点的参数值，可以创建很多个点，然后勾上writetofile，给出文件名称，然后就可以用text文本打开了，不知道这对你有没有用。

HowdoIincludetheeffectofnaturalconvectioninmymodel?

"File/Problem",togglethe"Gravityvector"andgivethegravityvalueintheappropriatedirection.

Whatisthe"Minimumobjectseparation"?

Thisisavalueyouspecifyin"File/Configure".Itsetsatolerancelimitwhereifanytwoadjacentfacesareseparatedbyadistancelessthanthistolerancelimit,Airpakwarnsyouofthesituation.Youmaychoosetocancelthemeshingandexaminethemodelforanyerrorsorignorethewarningandgoaheadwiththemeshing.ItisnotadvisabletoletAirpakmakethechangesautomaticallyforitmaymakemanyunintendedchanges.

"Radiationtemperature"isthepartialenclosuretemperatureappliedwhenthedefaultsurface-to-surfaceradiationmodelisused.Whenagivensurfaceradiatestosomesurfaces,normallyalloftheradiationdoesnotreachthesesurfaces.Theportionofradiationthatdoesn'treachthesesurfacesisassumedtogototheambientmaintainedatareferencetemperaturecalledthe"Radiationtemperature".

3.关于model的问题

room--当创建一个新文件时，airpak会在图形窗口自动生成一个默认的room，尺寸：

10m×3m×10m，显示的是xy平面的视图。

Room提供的是一个模型的物理边界，任何物体（除了没有厚度的外墙）都不能超出这个边界。

Room默认的墙是一个没有厚度、没有流速、绝热的边界，要使用复杂的边界条件需要在wall选项里进行设置。

对room的修改有以下几个方面：

改变room的尺寸、位置，改变room的描述（名字），改变room显示的颜色和线宽。

model选项--创建一个物体时，会自动提供一个默认的，可以通过修改其性质来建立合适的模型。

这些性质包括：

（1）对物体的描述，如物体的名称、物体所属的组、组内包含或不包含物体。

（2）绘图的样式，包含阴影、颜色和线宽。

（3）位置和尺寸（4）几何特性（5）物理特性。

物体的这些性质会在objectedit面板或者在object面板里给出，有些情况下在这两个面板里都有描述。

Block是一个三维的模型，几何形状有棱柱、圆柱、三维的多面体、椭圆体和椭圆型圆柱体，Blocks（块）类型有三种：

实体的（solid）、中空（hollow）的和流动（fluid）的。

虽然他们有一些共同的方面，但是每个都有自己独特的用途和性质。

描述实际的实心物体，有物理和热的特性，如密度、特定的热度、传热率，总热流量。

Airpak的计算范围包括实体块的内部。

Hollowblocks描述的是三维物体只有边上的特征重要的情况。

Airpak不计算空心块的内部区域。

Hollowblocks的表面可以设置为绝热边界或具有一个固定的统一的温度或热流量。

Solidblocks的参数包括材料特性。

Hollowblocks的说明只包含块的表面特征，如温度、热流量、种类，边界是否为绝热的。

Block的物理特性是通过block的表面材料来实现的。

在材料里定义了block的表面粗糙度和发射率，这两个值可以修改。

Block的各个面可以定义不同的材料和热特性。

实体或流体block总功率的定义有三种方法：

（1）指定总功率常量

（2）通过温度的线性函数来得到总功率（3）对于solidblock在瞬态模拟中可以通过时间参数定义总功率。

在建模中，如果碰到复杂形状，如椭圆柱，扇形柱体等，如果直接用airpak的椭圆柱等，是不能进行mesh操作的，因此，需要对其进行多面体化，本文详细介绍了如果进行这个过程airpak是提供了椭圆球，椭圆柱等，但是或者直接无法生成可用于计算的网格，或者网格十分不利于计算。

而经过这个多面体的处理，可以将非常复杂的问题也能很漂亮的可视化，而且又不牺牲计算的效率。

4.Vent&Opening&FAN的问题

vent当作回风口或排风口，只要设置其边界压力为0就行。

vent是不可以给定流量的。

vent无法给定上面的数值可以认为是自由边界。

vent估计是用来模拟回排风口一类的东西。

Opening当作送风口，设定风速就行。

opening只能给定速度和温度或者压力。

门、窗等挖开洞洞的用opening。

fan可以给定流量和温度，换气扇、风扇、空调好像可以用fan。

opening和vent有什么区别吗？

他们是不是都可以设置成自由出入口?

我的排风口是用的opening，

边界条件按计算出来的速度来设置和设成自由出入口，这两者有什么区别吗？

对计算结果有影响吗？

opening没有办法体现风口的特征，除非你的风口就像一个敞开的窗户，一般是不会的吧。

总归要有点什么东西挡一挡的。

这就需要使用vent了。

像打开的门，你可以用opening.计算结果你说有没有影响呢？

你的意思是说送风口和排风口一般都用vent了，那opening什么时候使用呢？

您能否仔细给我讲讲两者的区别。

----opening就是一个开口，比方说打开的门啊，窗啊。

vent就是各种送风，回风口等。

vent需要考虑阻力的因素。

fans,vents,openings之比较（E文）

    Fansaretwo-orthree-dimensionalmodelingobjects.Afanisusedtomovefluidinto,outof,orwithintheroom.Fangeometriesincludecircular,rectangular,inclined,cylindrical,andpolygonal.Fantypesincludefixedflowandcharacteristiccurve.Fixedflowfansarealwayslocatedonaroomwallandmustbespecifiedeitherasintake（drawingfluidintotheroom）orexhaust（expellingfluidfromtheroom）.Characteristiccurvefans

）p3W）T2a9N7c3x"xcanbelocatedanywherewithintheroomorontheroomboundary.

    Ventsrepresentholesthroughwhichfluidcanenterorleavetheroom.Theyarealwayslocatedonroomboundaries,i.e.,eitherroomwallsorthesurfacesofblocksusedtomodifytheshapeoftheroom（seeFigure  7.5.27）.Ventgeometriesincluderectangular,circular,2Dpolygon,andinclined.

  Openingsaretwo-dimensionalmodelingobjectsrepresentingareasofthemodelthroughwhichfluidcanflow.Openinggeometriesincluderectangular,circular,2Dpolygon,andinclined.Openingtypesincludefreeandrecirculation.Freeopeningsarespecifiedindividually,butrecirculationopeningsmustbespecifiedinpairs.Recirculationopeningpairsconsistoftwosections:

anextractsection,representingthelocationatwhichfluidisremovedfromtheroom。

asupplysection,representingthelocationatwhichfluidisreturnedtother-oom.Openingsshouldbelocatedonaroomboundary,i.e.,eitheraroomwallorthesurfaceofablockthathasbeenusedtomaskaportionoftheroom.Freeopeningscanalsobelocatedonthesurfacesofblocksorpartitionswithintheroom.

airpak中的空气密度随温度变化的方法

  airpak里面的所有的密度只能是常量，这会给模拟的准确性带来很大的影响，因为在大空间建筑中的温度分层主要就是靠空气的密度差。

想请教一下有人知道airpak中的空气密度随温度变化的方法吗？

或者这样考虑是没必要的？

（未解决？

？

？

？

）

6.如何加载房间内表面的对流换热系数

  在airpak中房间wall的传热分为三种形式：

1.outsideheatflux2.outsidetemp3.externalconditions

  如果修改内表面的换热系数，在哪里修改呢？

  好象不行。

内表面换热系数和室内空气的温度风速等有关系，所以无法直接给定，而墙体的外部传热系数由于是外部边界所以可以给定一个假设值。

通过对各种控制方程的离散和求解，得到室内的温度场和速度场，根据速度梯度、温差和流体的导热系数可计算出壁面的对流换热系数，具体公式见《传热学》。

  如果需要计算内墙表面的换热系数，那么需要在靠近壁面的附近划分极为细小的网格，理论上网格应该划分到边界层中，那么你就可以获得壁面和主流的温度差值，同时你也可以获得壁面的总换热量，这样你就可以计算出内表面的换热系数了。

要知道，换热系数是一个导出值，数值计算是可以将起计算出来的。

而赋值得换热系数是经验公式，而且不是分布式的。

但是，对于我们计算大空间问题时，内表面的换热系数基本上就不是关注的重点了，我们主要需要了解的是主流空间的情况，如果同时还要关心壁面附近的细节，那就需要划分极细的网格。

  但是一般在使用k－e方程时，都会同时使用壁面函数法，由于k－e方程对粘性起主要作用的边界层不适用，壁面函数法的优点好像就是可以近似的忽略边界层作用，而主要关心的是主流区域，如果是这样，airpak中应该也是k－e方程同时使用壁面函数法，那么前面所说的划分极细网格的方法在airpak中应该是不可实现的吧？

？

对吗？

  如果考虑低雷诺数范围的应用，一般建议用RNG模型，比标准的k-e方程的范围要广些，这个内容可参见帮助文件。

其实如果你关心的不是主流区而是边界附近，那么划分近壁较细的网个是一个可行的方式的。

在airpak中选用k-e方程的时候并不意味着自动就用避免函数法的。

7.airpak中水蒸气好象不会凝结出来？

    我的一个小项目中，不知道为什么相对含湿量可以达到120%，是不是在airpak中不会凝结呀？

  airpak中无法计算相变，所以不会凝结，不过相对含湿量是什么单位啊？

相对湿度吗？

怎么会到120%？

你可以作一长直隧道，壁面温度设低一点，送风速度低一点，温度及含湿量高一点，就是把空气的露点温度高于壁面温度。

这样出口空气的相对湿度，就回超过100%了。

airpak无法处理水汽凝结与蒸发的问题，给出的大于100%的结果仅仅能给出一个会出现凝露的可能性分布。

8.AIRPAK中的自然排烟模拟

  请问,如果我想进行自然排烟的排烟效率模拟,有没有必要模拟燃烧,另外在AIRPAK里好象没有燃烧模块没有必要模拟燃烧，我认为模拟燃烧是在浪费你的时间。

既然主要的目标就是自然排烟的效率，那么燃烧本身就没有意义了，给定燃烧的污染物生成量应该足够了。

设置"热源"，来模拟燃烧airpak中虽然没有燃烧的模块，但是可以设置"热源"，来模拟燃烧。

  最近的一期energyandbuilding（好象是8月份的）有类似的文章，可以参考。

Naturalventilationperformanceofadouble-skinfa?

adewithasolarchimney

EnergyandBuildings,Volume37,Issue4,April2005,Pages411-418

WentingDing,YujiHasemiandTokiyoshiYamada

Smokecontrolbasedonasolar-assistednaturalventilationsystem  

BuildingandEnvironment,Volume39,Issue7,July2004,Pages775-782

WentingDing,YoshikazuMinegishi,YujiHasemiandTokiyoshiYamada

找了一下energyandbuilding里面的文章，只是看了下标题，没有看到关于燃烧方面的文章，请问下文章的名字是什么啊，想看一下。

再airpak中应该是可以通过设置体源来模拟燃烧的，但是燃烧的生成物和发热量需要自己进行计算。

  再fluent中应该也是一样的，当然是在不考虑燃烧的情况下。

考虑燃烧虽然不用对燃烧的生成物进行设定，不过由于燃烧需要一个点火的过程，好像比较麻烦，而且燃烧的计算会使计算过程进行的很慢。

最近处理结果,发现airpak计算得到的opening冷量与我预计的不符合

  举例来说,假设我给定opening的出口风速,那么根据面积折算,计算得到的风量与设定值完全相同,这是应该的.但是在看opening的热流量时,发现冷量大的出奇.如果按照帮助文件提供的公式,默认的参考温度是25的话,那么温差达到了20度,这是不可能的.希望可以帮忙解释一下原因。

单看出风口的热量绝对值应该是没有实际意义的，因为热流量是一个相对值，你应该查看的是送风口与出风口之间的热量差值，这个是个有实际意义的量。

哦，也就是直接作用到房间内的热量的值吧。

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l  m6^*M,O's5z!

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10.速度衰减如何修改？

在计算时发现用opening作为送风口时，速度的衰减很快，与实验的数据相差很大，但是实验数据与我用射流公式计算的值相近，请问各位高手，airpark里如何调整opening的速度衰减？

或者如何才能实现射流模拟？

  opening里面有turbulence选项，调整下应该对你有所帮助，因为flunet里面对速度入口处的调整就是通过这个选项实现的。

  turbulenceintensity么？

有同学说这个是调收敛的，速度衰减需要调松弛因子，哪位有这样地经验？

全试很麻烦的。

把turbulenceintensity改小就可以减缓了速度衰减，哈哈，多谢了。

如果还有有关松弛因子的调节经验，不要忘了传授一下呀。

这个不是松弛因子，只是风口本身的湍流强度，所以小一点风口的出口射流和周围空气的混合就小一点，因此速度衰减减弱，具体的松弛因子是在计算的时候设置的  solve里面，高级设置。

11.wall有厚度时formfactors为什么出错？

  模型搭建好后，计算rediation的formfactors时，开始wall设置为0厚度的和有效厚度时均能够计算出结果，每堵墙和屋内设备的formfactors均可以的得出并看到，但是在将墙设置为有厚度的时候，在计算完成后，想看每堵墙的formfactors时，有一些可以看到，但有一些则出现提示：

noformfactorsareavailableforthatobject（possibleallarebelowtheloadtolerance），这是怎么回事？

如何解决？

模型为简单的四面墙加屋顶地板，均为0.1m，里面设一个block，75w，一个opening和一个vent，当vent所在的墙有厚度时，resiation计算时出错，但是把厚度改为有效厚度后，就可以计算出结果，为什么？

是不是在设置room的时候，也需要把墙体的厚度也考虑在内，保证墙体也在room的范围内？

设置墙体厚度时到底需要注意哪些问题？

我试了下，formfactor没有问题......

  不过有个问题，如果墙体有厚度，也就是要计算导热，那么你把开口放在有厚度的墙体上可以计算吗？

开口的要求是单向坐标，也就是开口的一侧应该是边界才对，不应该再有网格，所以再有厚度的墙体上放置任何的开口都是不成立的！

！

  按我个人的理解，wall一旦有了厚度，就变为实体了，其主要优点是可以计算各向不同性的导热，如果你需要这样的墙体，可以考虑使用effective的wall来做。

有真实厚度的墙体在上面增加开口一定会有问题，因为这相当于在一个石头上把表面的东西去掉，便认为它是一个风口了，错。

。

一般而言，当房间的外墙仅仅是起隔热保温作用而且各向同性时，建议采用有效厚度来计算。

当然如果你想要在由各有厚度的墙上开口，也是可以的，但计算辐射的时候，尤其是当建筑物内部情况较为复杂并且有玻璃窗时，用formfactor来计算辐射是有问题的。

此时，应该采用do的计算方式。

所以，如果你用有效厚度，也许你可以用formfactor,否则，需要用do来计算辐射。

另一个需要注意的，当你建立opening时，一定要调整好priority使得opening的数值大于该wall的值，这样才能确保开口在网格划分时的正确。

在有厚度的墙体上建立opening是没有问题的了。

  虽然do模型计算起来比较慢，但是好像在进行建筑类的流体模拟时，由于通常来说都是要考虑玻璃窗的，所以这个模型的应用非常广泛啊。

在有厚度的墙体上建立opening是没有问题的了。

在有厚度的墙体上建立opening是没有问题的了。

  在需要实质性计算的墙面上（即采用非hollow的block）是不能开挖opening的。

但可以在有散热的hollowblock的表面开挖。

所以，对于通常的墙而言，还是直接采用有效厚度就可以了。

如果采用有效厚度，设置outsidetempature时，是不是也和o0厚度的墙一样，就变成内墙面的温度，那岂不是没有办法表示只知道外表面温度的情况。

我在计算时发现，有效厚度时，根据外表面温度和墙体导热计算出的内表面温度，不太对呀。

（外表面温度25，墙体导热系数0.033，计算结果内表面温度24度左右。

其实大家建立模型是应该考虑你设定的边界条件是否符合实际？

  比方说你说外墙温度为恒温，实际情况中什么时候会有呢？

反正我建了这么多模型，没用过。

一般都是用第三类边界条件和第二类边界条件，比较合理。

墙体表面自然对流的换热系数是比较难测量的，相对的测量墙体的表面温度确是比较方便的，因此第三类边界条件我觉得用起来不方便。

另外我计算用的是100cm的聚氨酯保温材料搭的屋子，保温效果应该不错吧，内外温差怎么也应该有几度吧。

  对流换热与固体导热相耦合求解是比较困难的，如果觉得不对你可以用有厚度的墙体计算一下，看结果相差多少。

墙体材料已知的情况下，给定外表面温度，内表面温度应该是可以进行理论计算的，还是理论计算的结果比较准确，我认为，所以还是应该自己计算一下，单单的在这里说软件计算是否正确也没什么意义。

12.ROOM&wall的设置问题，

  1、AIRPAK的ROOM怎么老是矩形哦，那么不是就把建筑外形限定了吗，就算用BLOCK建立也只能在ROOM里面建立呀，那么ROOM的边界条件怎么设；

2、那个WALL的边界，我看到例子2＆3都没有设，请问哪种情况下可以不设立呀？

room是矩形的,并不代表建筑的外型是矩形的,因为无论是room或block,在计算的时候是无法识别的,能够识别的只是网格而已,所以不要被room这个概念所迷惑,构建自己需要的网格形状就可以了.

  至于wall,默认的是绝热,也就是在绝热的情况下不需设置了.你可以用不同形状的hollowblock来挖掉空间形成特殊的边界形状，然后再在相应的面上定义正确的wall的条件，就可以实现了。

.关于AIRPAK墙体建模的问题

  在墙体上用opening开了一个排风口,墙体采用240的厚度,模拟时发现分别采用240的实体墙和240的有效厚度所得到排风口的速度和质量流相差较大（模拟时排风口的边界条件相同）,请问为什么会出现较大的模拟差别?

---你说的排风口的速度和质量流相差较大，那么，你的排风口是布置在什么地方的呢？

两者一定是你设置不同了。

我估计你把风口放在实体墙的外立面，那么在风口前就形成了一段引流段，自然两者之间会有差异