phoenics培训-室内自然通风模拟
PHOENICS风模拟软件中文简介
PHOENICS的专用模块 PHOENICS的专用模块
PHOENICS还有一些专用模块,它们针对性强， 对所模拟的现象有很强的模拟能力. 例如: FLAIR 用于暖通建筑行业； HOTBOX用于电子元件散热； COFFUS用于工业锅炉煤燃烧； EXPLOIT用于爆炸燃烧
PHOENICS的优缺点( PHOENICS的优缺点(一)
PHOENICS中的边界条件(源项)
PHOENICS默认(不设任何边界条件)： 所有边界对流体不产生流入（出）、 无摩擦、绝热，表现出对称面或轴的特 征；phoenics设置边界条件以源项的形 式加入。
PHOENICS中的边界条件(源项)
传统源项，如压力梯度、粘性发热等已 经在phoenics中内置，term命令控制； 有限容积法离散方程，源项线性表达为： Sbc=TC(V-Φ) T是几何因子,如面积 对每个单元有：
RHO1, ENUL
PHOENICS软件求解的方程：
其离散式为： aPΦP=aNΦN + aSΦS + aEΦE + aWΦW + aHΦH + aLΦL + aTΦT + sources 其中: aP = aN + aS + aE + aW + aH + aL + aT（by continuity)
PHOENICS软件求解方法
1. Point by point：
aPφPnew = aNφNold + aSφSold + aEφEold + aWφWold + aHφHold + aLφLold + aTφT + sources 收敛迟缓，适用于各变量强烈偶合
深圳某项目室内自然通风模拟分析
2.2边界条件的处理及控制方程的选取
利用CFD技术对室内风环境模拟时，确定合理的边界条件是保证模拟计算结果正确的一个重要环节。为了让区域的模拟比较接近真实情况，对建筑所处的地理位置的风速与风向进行分析。
据统计，主要功能房间总面积为270.56㎡，空气龄小于1800秒的面积为270.56㎡，即主要功能房间自然通风换气次数大于2次/h的面积占总面积的100%。
结合过渡季室内风速分布云图和室内风速分布矢量图分析得出，行政楼过渡季室内风场分布较为均匀，各个房间气流组织良好，无明显旋流区和风影区出现，能满足室内自然通风要求。从室内风速分布云图可以看出，现状方案室内通风均较好，绝大部分房间风速大小适宜：室内风速范围为0.18-1.87m/s，平均风速为1.03m/s。
3.室内风环境模拟分析
在用PHOENICS进行分析后选取了具有代表性的过渡季室内风速矢量图、过渡季室内风压分布云图和过渡季室内1800s空气龄分布云图。在选取模拟分析平面的时候根据相关规范要求，主要选取离地面1.5m处为分析面加以模拟计算，以便பைடு நூலகம்够更全面科学地掌握建筑物周围风速分布、室内空气龄等状况。在过渡季主导风向和风速条件下分析结果如下。
2.室内风环境模拟分析
2.1分析方法
本研究的方法采用计算流体动力学（CFD）分析方法，计算软件采用目前较为流行的PHOENICS软件的FLAIR模块。
CFD通用软件以其模拟复杂流动现象的强大功能、人机对话式的界面操作以及直观清晰的流场显示引起了人们的广大关注。计算流体力学在20世纪80年代左右取得了不少重大进展，多层网格与残差光顺等加速收敛技术有效地减少了三维流动模拟的巨大计算工作量，而在低速不可压流动方面，利用人工可压缩性方法与压力校正法等对纳维尔—斯托克斯方程组（N-S方程组）的直接求解取代了局限性很大的流函数—涡量法等传统解法，从而促进了CFD技术向流体传热、多相流、燃烧与化学反应等领域迅速扩展与深入。这些进展也为通用软件的发展奠定了良好的理论基础。虽然CFD软件种类繁多，但其结构基本一致，由前处理器（Pre-processor）、求解器（Solver）及后处理器（Post-processor）等三大模块组成。各模块的作用，分别表述如下。前处理器：建立描述问题的几何模型（或者由CAD等其它软件建立并导入），确定控制方程（如N-S方程、湍流模型）、离散方法、计算方法（如SIMPLE、MAC），输入各种必需的参数（如初始条件、边界条件、松弛因子、物性参数等），并生成网格。求解器：CFD的核心，将前处理器建立的系统进行迭代求解，并输出计算结果。后处理器：给出所计算参数（如温度场、速度场、压力场及浓度场等）的可视化结果及动画处理。
phoenics操作详解--室外通风模拟
易犯错误
1. 请根据项目地点来设置风速大小及方向，勿将所有 模拟的风速和大小都设置成深圳的；
2. GEOMETRY里有一个设置为STEADY，千万勿设置成 TRANSIENT；
计算中途保存前做的工作,设置完后保存—正常计算--
执行以下操作 出现右侧对话 框架
如果导入的CAD文件是以 mm为单位，这里输入系数 0.001，将其转化成m。
在以下对话框中点 击Import by group 出 现左侧对话框架
从“C:\phoenics\d_priv1\” 导入模型文件
点击 Apply 生成新对象
依次点击Fit to window \ Nearest Head-on\Up-+Z调 整视角
点击Reset,出 现右图对话框
此窗口用来调整视 图区对象的位置、 方向、大小等
双击视图中的体， 出现如下对话框
设置颜色
选择对象，在此处 设置位置及尺寸
新建PLATE
将对象移 至合适位置
双击对象，进 行如下操作
点击MENU为项 目标识名字
设置成Manual
单击网格区域 跳出如左窗口
流线图的产生方法
1.右击设置指针、 坐标显示
3.设置流 线形状 4.设置流 线粗细 3.设置流线 绘制方式
2.右击弹出流线设置对 话框(Streamline options)
1.左键单击此流线绘 制图标出现Streamline Management对话框
2.调整指针位置作为 流线绘制起点 3.新建流线
CAD 绘图要点： 1. Stlout导出的模型为体； 2. 建筑方向布置使得来流风向水平或垂直；
文件存入的目录:
模型存入此目
可执行该操作调 出编 辑框等各操作窗口
基于BIM模型的室内自然通风模拟研究
基于BIM模型的室内自然通风模拟研究摘要：本文以杭州某办公楼典型层为例，结合BIM模型与CFD风模拟技术探索在室内自然通风模拟中的应用。
基于BIM技术，利用Revit architecture 软件建立建筑模型，并导入到风环境模拟软件Phoenics完成项目的室内通风模拟分析，为建筑设计的“绿色探索”注入高科技力量。
关键词：BIM技术，Phoenics，室内自然通风一、引言随着人们对健康、舒适、节能、绿色室内环境的追求，居住环境的品味不断升高，为满足人体热舒适的要求，对室内空气品质、气流组织要求将越来越高。
自然通风是一种利用室内新鲜空气来改善室内空气品质的被动式通风技术。
众多国内外优秀的建筑都采用此项技术作为其亮点之一，自然通风不仅能满足过渡季室内通风换气的要求，同时也可大幅度降低机械通风设备的能耗。
通过BIM模型，采用数值预测和评价的方法，则是一种更为有效的方法，将越来越被人们所重视。
本文通过杭州某办公楼典型层为例，基于BIM技术完成室内自然通风节能设计，为建筑设计的“绿色探索”注入高科技力量。
利用BIM技术在建筑空间设计方面的优势进行优化设计，为今后室内空间的建筑发展，建筑室内空间的设计提供了极大的保障[1]。
二、案例概况1.建筑简介项目建设地点位于浙江省杭州市，建筑总建筑面积约51000m2，地上15层，建筑性质为办公楼，模拟选取该楼中的典型层（5F），通过BIM建模并运用风模拟软件Phoenics对该办公楼的室内通风特性进行模拟分析。
2.三维建筑信息模型基于BIM技术的设计可直接呈现出可视化的三维模拟模型，根据该办公楼典型层的建筑图纸建立BIM的几何模型，如图1所示。
图1 Revit中的三维建筑信息模型（典型层）3、模型的数据交换Revit Architecture 与建筑环境软件之间的数据交换主要通过两种文件格式进行：gbXML格式或者DXF格式文件[2]。
gbXML格式的文件是以空间为基础的模型，房间的围护结构包含屋顶、内墙和外墙楼板和板、窗、门及洞口，都是以面的形式简化表达的，并没有厚度，而且没有构建的细部。
Airpak原创培训学习教程-中文教程(自然通风、空调、污染物CFD流体模拟)
PART 5 室内污染物扩散
5.1室内常见污染物
5.1室内常见污染物
二氧化碳
创建送风口
创建回风口
（05）建立人体模型
3.2 建立室内模型
3.3 网格处理
3.4 模拟设置
3.5 模拟结果评价
3.5 热舒适度评价参数 室内热舒适评价指标： 温度、 湿度、 风速、 PMV-PPD、 空气龄等。 民用建筑空调设计参数： （1） 夏季： 温度： 24~28℃； 相对湿度： 40%-65%； 风速： 应不大于 0.3m/s。 （2） 冬季： 温度： 18~22℃； 相对湿度： 40%-60%； 风速： 应不大于 0.2m/s。 （3） PMV-PPD： PMV： 评价室内环境冷热感， 一个客观的数字， 基本可以反映这个人当时的冷 热感。 一般遵守 ASHRAE 7 分制， 0 分中性， 3 分很热， -3 分很冷（取值范围 -3~3） -0.5~0.5 人体感觉舒适。 PPD： 公式估算出人们对该环境冷热不满意的比率， 即 PPD（取值 20%） 。 （4） 空气龄： 是指空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。 反映了 室内空气的新鲜程度， 它可以综合衡量房间的通风换气效果， 是评价室内空气品 质的重要指标。 （5） 压力： 民用建筑室内对各个功能区域压力要去不一样。 厨房、 卫生间等污 染较大的地方， 要求保持负压， 客厅、 卧室、 办公室等区域要求保持正压值
1.2.9模拟后处理
后处理结构 1.温度云图处理。 2.压力云图显示 3.轨线图 4.PMV-PPD图 5.局部数据处理
Airpak软件简介
PART 2 案例01办公室自然通风
2.1模型简介
以某办公室房间为例， 房间尺10m×8m×4.5m， 室内通风采用自然通风 温度31℃，夏季室外干 球温度34.2℃。室内 各物体尺寸、数量及边 界条件设置如下表1所示
热岛室内外通风模拟教程
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2015-5-22 09:01 Shanghai, China
•WIND的属性
PHOENICS 培训
设置wind属性
风速 风向 风速位置
设置物体类型
梯度风-指数/对数风 垂直方向
天空
本处不做修改，使用默认设置，单击ok
地面 风速放大系数
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2015-5-22 09:01 Shanghai, China
迭代数
在计算求解，构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程
2015-5-22 09:01 Shanghai, China
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设 置 计 算 流 程 图
• 简单的模型 可在PHOENICS中直接建立
建立几何 模型 • 复杂的模型可从cad中建模，再将模型导入PHOENICS
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2015-5-22 09:01 Shanghai, China
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标题
Settings
2015-5-22
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2015-5-22 09:01 Shanghai, China
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NOTE: 选中物体模型时，Position 和size为在此模型的位置和 大小 没有选中如何物体时， Position为probe（监测点） 的位置，Size为计算域大小
网格设置和调整 网格疏密的调整操作
单击Geometry，设定计算域，具体如下：
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1.坐标系的选取，有笛卡尔坐标，圆柱极坐标，贴 体坐标； 2.定常和非定常求解选择； 3.计算域的设置，即Domain Size； 4.网格匀网格 渐变网格 物体影响网格 null
应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价
Abstract : The practical and easy method of computer numerical simulation is selected as an incisive approach to the research of wind environment ,and the selection and establishment of the turbulence mathematical model suit2 able for wind environment and its boundary conditions are introduced in detail . Firstly ,the flow field around a single building is simulated by the CFD software PHOENICS. Secondly ,through converting the three dimensional CAD drawing into PHOENICS , the wind speed field around a real complex building cluster is simulated under the most unfavorable operation condition with the winter north wind , and this combines theory with practice com2 mendably. The result is proved that the wind environment of building clusters can be simulated with the business software PHOENICS ,which is very useful to the optimization design of the wind environment of building clusters. Key words :CFD ;wind environment ;building cluster ; PHOENICS
流体模拟.通用CFD软件-phenics生活小区通风学习资料
1、 CAD下建立模型CAD模型要求：（1）三维实体模型；（2）在第一象限（或建立模型后移动到第一象限）；（3）STL格式输出。
建立如附件的CAD模型“三维实体总图（南区）.dwg”，输出“三维实体总图（南区）.stl”2、打开PHOENICS-VR,进入phoenics;Files;Start new case;Flair(调入CAD模型,按下面操作)OBJObjectNewNew ObjectShapeSTL File浏览找到：三维实体总图（南区）.stlOKThe size from Geometry file 改成 YESGeometry scaling factor 输入：0.001 （备注：CAD是mm单位，phoenics是 m 单位）OK调整PHOENICS-VR窗口（下面在PHOENICS下建立模型）MenuGeometryDomain size 1128 , 994 , 200APPLYOK鼠标选中建筑物模型（下面将建筑物移动到计算区域中间）PositionX:282Y:249ResetFit to windows (适合窗口)Nearest head on （正视窗口）OK下面建立边界条件ObjObjectNewNew objectType 里面选取 WINDAttributesWind speed 4.5Reference high 10Wind direction 45Profile type power lawInclude open sky YESOkOk(备注：以上操作主要设置了下面内容，东北风（45度）10米高的速度，选用了指数来流速度分布，天空的速度也是按指数来流速度计算出的，同时你也可以选取度面的粗糙度)现在已经可以计算，不过在计算前先检查一下网格，缺省设置的网格太粗，需要加密。
MenuGeometryX-auto Y-auto Z-auto 鼠标点击改变成X-Manual Y-Manual Z-ManualX-directionFree allOkY-directionFree allOkZ-directionFree allOkNumber of cells 60 60 20ApplyOkSourcesGravitational forces offPropertiesThe current domain material is 选择 gas 里面的 0号物性OkNumersTotal number of iterations 1500OuputMonitor-cell locationProb position500 500 5 (设置监视点位置)Top MenuOk模型建立结束RunSolverOk计算结束以后进入后处理RunPoster processorVR-viewerOk可以看速度、压力等矢量、标量图，画流线可以作出动画。
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PHOENICS 培训
Designbuilder软件里面建立室内模型
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
PHOENICS 培训
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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①
根据室外风场模拟结果可 以得到窗口处的压力结果， 从而定义室内风场的边界 条件： Exernal—User—填入室 外场压力值
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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将3ds模型导入到Phoenics软件内
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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三、对于不规则图形的捕捉情况
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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边界条件设置的两种方式：
一、使用wind边界条件： 直接使用wind模块进行来流风 速设置，模型需要处理成楼体 含内部结构。 二、使用opening边界条件: 通过室外风环境模拟结果得 到室内风边界条件。
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
Opening设置的时候，因为模型外墙曲折，设置工作较复 杂，我建议可以调整外轮廓。 填充模型在建模软件中建好导入。
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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左图是外形调整前后的 opening设置情况： 1、为了定义方便，下 图对外墙进行了调整， 使他们的位置一致（室 内空间无变化） 2、调整前，边界设于 窗户处；调整后可以直 接设置在计算区域的边 界上，仅需要调整 opening的大小不需要 调整位置
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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注意： Opening类型不能插入 实体中，如果遇到如左 图情况，就需要调整 opening的大小和位置 避免与外墙或者填充体 相交。（贴在表面不影 响计算）
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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1、根据上述 提示，在开口 处设置 opening 2、当前计算 仅考虑室内部 分，所以将模 型中室外部分 做填充
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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室内自然通风模拟
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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室内自然通风
2014-4-4 14:14 Shanghai, China
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棕色为楼板（plate）
蓝色为opening
注意：除了建出相应的地板与楼板 外，还需在窗口对应位置建出 opening模块。
www.shanghቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Opening边界条 件
2014-4-4 14:14 Shanghai, China