摘 要：本文概述了 CFD 技术的内涵，介绍了其在暖通空调制冷中的应用功能及原则，对暖通空调制冷工程中CFD技術的应用领域及实际应用进行了探讨，以供参考。
关键词：暖通空调；制冷工程；CFD 技术；应用
1 前言
着科学技术在社会发展过程中在各个领域的不断应用，CFD 仿真模拟技术在现实应用中所取得的效果日益明显，尤其是在建筑暖通空调的应用上，不断的被人们所重视。
2 CFD 技术概述
CFD 指计算机流体力学，是对Computational FluidDynamics 的简称，是在计算机技术、数值计算技术等的影响下产生和发展起来的，属于现代模拟仿真技术的一种。简单来讲，CFD 相当于在虚拟计算机上进行实验，对实际的流体流动情况进行模拟仿真，结合数值求解控制流体流动的微分方程，得到流体流动的流场在连续区域上的离散分布，进而近似模拟流体的流动情况。在1974 年，丹麦工程师Nielsen首次将CFD 技术应用于暖通空调工程领域，对通风环境下室内的空气流动进行了模拟，经过不断的发展和演变，现如今，CFD 技术已经成为空调工程师与建筑师对工程问题进行分析和解决的有力工具，在暖通空调设计中发挥着愈发重要的作用。
3 CFD在暖通空调制冷中的应用功能及原则
3.1 CFD应用的功能
CFD 技术在暖通空调的制冷方面应用上，不但能够有效的实施对流体流动进行精准监控，而且还能在完善整体传热、传质的功能，有效的减少了相关结构的内部压力，减少了变形等问题的发生。从此可知，CFD在优化暖通空调制冷方面所取得的作用是非常明显的。在暖通空调制冷过程中，CFD的应用模块主要包括以下几大功能模块，如前端处理、生成最终数据以及后台的相关处理，通过这些模块之间的协调运作，从而保证了暖通空调制冷工作的稳定性和有效性。
3.2 CFD应用的原则
CFD技术在暖通空调制冷的实际应用中，前端处理是一个非常关键的部分，通常计算模型所需要的相关数据信息会在此过程中生成，所以在这个过程当中能够实现生成网格、输入相关的数据信息，构建相应的模块内容。在此同时，核心运算器也在高速的运转工作，不断的对模块数据进行分析，最终将计算出来的数据信息传送给后台，让其能够更加直观的加以运用。从中可以知道，在暖通空调制冷工程中应用CFD技术的操作中，要不断的关注模块、参量和周期三个基本原则，如此才能有效的强化暖通设备的制冷效果，在应用中发挥更大的作用。
4 暖通空调制冷工程中CFD技术的应用
4.1 CFD在暖通空调的主要应用领域
（1）通风空调房间的设计。利用CFD 技术的能力，可以将整个房间的气流分布进行一个详细的预测，并且能够起到一个准确的数据参考。这种气流数据分析能够将室内的各种情况参考进去，并且能够结合内扰条件、边界条件以及初始条件，进而全面系统的对室内气流的分布情况进行泛红，从而得出最优的整体设计方案，以使其在施工完成后能够有一个良好的通风效果。
建筑外环境设计。
（2）在我们的居住环境中，建筑外部与建筑内部的环境同样重要。这就使在建筑设计中对于小区的二次送风、小区的热环境等问题也逐渐被人们重视起来。而利用CFD的计算模式可以便捷的将整个建筑的外环境进行一个分析模拟，从而得出最好的建筑效果和空气效果。
（3）室内空气品质。利用CFD的研究技术可以达到对于室内空气品质进行一定的鉴定。通过对室内的整体设计、相对温度、相对湿度和污染物浓度等参数进行一个综合的分析，从而得出通风的效率舒适度和排污效果的整体数值。
4.2 暖通空调制冷工程中CFD技术的实际运用
CFD技术之所以被越来越广泛应用于暖通空调制冷工程当中，主要原因是因为该技术对数值模拟计算的原理，将该技术合理有效的应用于暖通空调制冷工程当中，有助于相关设计人员快速而高效的完成模拟数值的计算工作，大大节省人力和节约时间。以能量守恒方程、动量守恒方程以及质量守恒方程为例，在实际的计算过程当中，必须严格按照一定的步骤进行，首先需要建立模型，然后再进行数值求解，再对数值解进行可视化处理，最后再对暖通空调制冷的具体应用进行设计，如果数值解的可视化处理通过评估，便可以正式实施或进行投产。
（1）建立模型。模型的建立主要包括建立数学模型和物理模型，换而言之，就是通过数学的方式将所要研究的流体问题描述出来，由于暖通领域的流体问题能够充分满足连续性方程的要求，因此，可以运用能量方程和动量方程，通常情况下，人们更加倾向于利用不可压流体的粘性流体流动的控制微方程。同时，在暖通空调制冷工程中，由于其流体流动大多数情况下均属于湍流流动，因此，应该适当运用湍流模型对流体的湍流流动情况进行模拟，只有这样，才能够完整的将所研究的问题描述出来，方便下一步的数值求解。
（2）计算流体。计算流体动力学即 CFD技术已经得到越来越广泛的应用，对于室内空气流场还有这个温度场数值模拟的一个精度已经有了很大的提升，使用 CFD方法计算了室内的冷负荷。本课题中就是利用 CFD数值模拟技术来解决得出冷负荷，然后取得空调的一个制冷能力。
①对流热。对流是因为这个运动引起的流体的宏观流体每个部位发生一个相对的位移，其实也就是一个冷热流体的传热过程。热对流是由于流体宏观部分之间的相对位移，因此热对流一般就是会在流体介质中产生，还因为流体中的这个分子存在的不规则热运动导致的，所以说这个热对流的过程不可避免地伴随着一个热传导的情况。在实际工程里，当室外空气流经身体表面，身体表面之间的空气和传热，流体和这个非流体之间的传热身体表面现象就叫做这个对流传热，与这个一般的热对流区别开来。
②热辐射。对象通过电磁波传递能量就是所谓的辐射，对象会由于不同的原因产生一个辐射，这造成的热辐射现象称为热辐射。热辐射其实就是指对象的这个热状态的无线电波向世界和能量传递过程的空间，和电磁波在这个真空里面进行一个传播，因此这个热辐射的比较突出特征是这个非接触的一个传热。对于两个对象的这个不同的温度，根据本身发射辐射能以及这个吸收到他们的辐射能达到一个能量的这个传递，这个传递的方式就是我们说的辐射传热。
（3）进行气流数值求解。①确定边界条件与初始条件。初始条件和边界条件是控制方程有确定解的前提。初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况。对于瞬态问题必须给定初始条件，对于稳态问题不需要初始条件。边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随地点和时间的变化规律。②划分计算网格。网格分结构网格和非结构网格。简单说，结构网格在空间上比较规范，如对一个四边形区域，结构网格多是成行成列分布的，而非结构网格在空间分布上没有明显的行线和列线。目前各种 CFD 软件都有专门的网格生成工具。③建立离散方程并求解。
5 结束语
总之，我国正处于社会主义发展阶段，对于CFD 技术的应用，与欧美等发达国家相比较而言，还存在一定差距，所以，我国CFD 技术想要达到发达国家先进水平，就必须对原有的技术进行创新个改良，积极的吸收和借鉴外来优秀经验，通过自身不断的努力去加以提高。
参考文献：
[1] 曹端泉.CFD技术在暖通空调制冷工程中的实际运用[J].电子制作，2015（12）.