随着计算流体力学和计算机软硬件的发展,具备强大计算功能且可视化的CFD技术迎合了我们在暖通空调领域对热舒适性、工艺性及节能目标的追求。要保证暖通空调领域运用越来越广泛的CFD技术模拟结果的合理可信,除了确保数学物理模型的正确,网格划分的合理,算法的正确以外,合理的描述边界条件亦相当关键。 本文以重庆江北火车站旅客站房大空间建筑空调设计为研究背景,采用STAR-CD计算流体力学软件对采用分层空调的旅客站房进站厅和候车厅温度场、速度场进行了三维数值模拟研究。计算模型采用RNG K-ε两方程湍流模型,用有限容积法离散计算区域,并使用迎风差分格式,速度-压力耦合采用SIMPLE算法。着重分析了风口入流边界条件、墙体壁温边界条件、玻璃幕墙温度边界条件等对空调速度场、温度场的影响程度。 本文对球形喷口采用不同的喷口数值模型进行数值模拟,通过与经典射流公式计算的轴心和断面速度分布对比,得出能更准确描述球形喷口入流边界条件的风口数值模型;对火车站大空间分层空调数值模拟的墙体温度边界条件,在由设计手册计算得出的墙体内表面温度上下一定幅度内设定不同的墙体温度并进行速度场和温度场的CFD模拟,通过分析速度场、温度场的变化趋势及热舒适性指标评价,得出在CFD模拟过程中,对墙体温度边界条件的描述可以遵循的规律;对火车站大空间建筑幕墙的温度边界条件,分别采用理想化的绝热玻璃幕墙温度边界条件描述与考虑透过玻璃的太阳辐射和玻璃与室内流体对流传热的边界温度界条件描述进行数值模拟,认为后者能更真实地反映实际物理过程,更能保证数值模拟结果的正确可信。论文以此为依据,提出在类似的大空间公共建筑的空调CFD数值模拟过程中,为确保模拟结果的正确合理可信,如何合理真实的描述相关边界条件。