airpak气流组织模拟教程
实验一室内气流组织模拟实验 一、实验目的 通过室内气流组织模拟
实验一 室内气流组织模拟实验一、实验目的通过室内气流组织模拟实验，掌握常用风口、常见室内送回风口布置对室内气流分布、工作区温度速度均匀性的影响；掌握室内工作区温度和速度的测量方法、气流演示实验方法。
二、实验原理室内气流组织的优劣直接影响室内热环境的舒适性和空调设计的实现，同时也直接影响空调系统的能耗量。
通常室内工作区由余热而形成的负荷只占全室总负荷的一部分。
另一部分产生于工作区之上。
良好而经济的气流组织形式，应在保证工作区满足空调参数要求的前提下，使空调送风有效地排出工作区的余热，而不使工作区以外的余热带入工作区，从而达到不增加送风量且提高排风温度的效果，直接排除这部分热量，以提高空调系统的经济性。
为此引入评价室内气流组织经济性指标——能量利用系数η：on op t t t t --=η 式中，t n 、t o 、t p 分别为室内工作区空气平均温度、送风温度及排（回）风温度。
通过实测获得能量利用系数η，以评价室内气流组织的经济性。
三、实验方法1．气流组织测量方法 (1).烟雾法将棉球蘸上发烟剂（如四氯化钦、四氯化锡等）放在送风口处，烟雾随气流在室内流动。
仔细观察烟雾的流动方向和范围，在记录图上描绘出射流边界线、回漩涡流区和回流区的轮廓，或者采用摄影法直接记录气流形态。
由于从风口射出的烟雾不大而且扩散较快，不易看清楚流动情况，可将蘸上发烟剂的棉花球绑在测杆上，放到需要测定的部位，以观察气流流型。
这种方法比较快，但准确性差，只在粗测时采用。
(2).逐点描绘法将很细的合成纤维丝线或点燃的香绑在测杆上，放在测定断面各测点位置上，观察丝线或烟的流动方向，并在记录图上逐点描绘出气流流型，或者采用摄影法直接记录气流形态。
这种测试方法比较接近于实际情况。
应注意上述用于记录气流形态的摄影法对拍摄焦距、烟雾与背景的对比度等要求较高。
2．能量利用系数测量方法分别在室内工作区、送回风口处布置温度测点，温度测量仪器采用热电偶测量，工作区温度应采用多点布置取其平均值，计算求得能量利用系数。
airpak3.0帮助文件第一部分中文tutorial-guide(中文)
帮助文件办公室通风简介：这篇教程演示了如何使用Airpak在电脑上创建有两个人工作的办公室模型。
教程中你将会了解到：1.打开一个新的任务2.电脑模拟相对湿度分布的设置3.创建blocks，openings，vents，partitions和walls4.创建辐射影响的模型5.改变电脑计算的迭代次数〔即为模型的细腻光滑程度，迭代次数越高模型效果越佳〕6.初步计算出一个结果7.检查模型外表的轮廓和物体外表的迭量，以及横断面图8.跟踪空气入口粒子流轨迹9.通过仿真计算检查房间里舒适度的预测平均值〔PMV-同一环境下绝大多数人的热感觉〕和预测不满百分比〔PDD-同环境下人群对热环境不满的百分比〕先决条件：本教程假设你对Airpak软件没有太多经验，但是相对较熟悉软件界面，假设不是请检阅第一张用户指南。
问题描述：该待仿真办公室共分为两大部分，每一部分包含一个坐在电脑前办公的人。
如图1.1 。
同时该办公室还有六个荧光灯、暖气、新风入口、回风口、窗户等。
通过对办公室外表温度和空气流速的剖面仿真，我们可以直观了解办公室整体的舒适度。
图：通风问题所研究的办公室的几何参数步骤1：打开并定义一个新的工作1.启动Airpak，当软件打开后会主动弹出NEW/EXISTING选项卡。
2.单击NEW选项，软件会开始一个新的任务，同时NEW project选项卡将会打开。
(a)你可以为你的任务起一个名称，并将其填写在Project旁边的窗口中。
你可以为此案例命名OFFICE。
(b)点击Create创建。
Airpak会默认创建一个尺寸为10*3*10的房间，并放置在图形窗口内。
你可以使用鼠标左键围绕一个中心点旋转物体，还可以用鼠标中键将它移动到任意一点，鼠标右键则可以放大缩小视窗选择进入或者退出房间。
如果想把房间调整到默认位置，点击界面上方的选项Orient在弹出的菜单中点击Home position。
3.修改默认房间尺寸，设置室内空气属性并打开理性气体定律(a)在Basic parameters基本参数面板，在Species〔种类〕一栏选择ON，并点击旁边的Edit开始编辑。
Airpak软件在气流组织领域的应用
Airpak软件在气流组织领域的应用
叶欣;蒋修英;沈国民
【期刊名称】《应用能源技术》
【年(卷),期】2006(000)010
【摘要】Airpak是用于模拟室内气流组织的CFD专用软件,用于工程领域和科学研究.介绍了Airpak软件的基本特点,并用该软件模拟了某办公室的气流组织和热舒适性,为改善室内热环境提供参考.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】叶欣;蒋修英;沈国民
【作者单位】华中科技大学环境科学与工程学院,武汉,430074;中南建筑设计院,武汉,430000;华中科技大学环境科学与工程学院,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TP361.8
【相关文献】
1.利用Airpak模拟室内气流组织的误差分析 [J], 狄育慧;王善聪
2.基于Airpak软件的室内空气环境数值模拟 [J], 汤强;胡贤德;
3.Airpak软件在被动房暖通系统中的应用研究 [J], 高建会; 魏兴
4.混合住区风热环境模拟研究——以Fluent Airpak和Envi-met软件模拟对比为例 [J], 王薇; 朱珍英; 胡春
5.基于Airpak软件的工作室室内热环境数值模拟 [J], 戎传亮
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Airpak2.0使用指南(办公室通风)
To build the model, you will first resize the room to its proper size. Then you will create the features of the room, including people (2), computers (2), lights (6), tables (2), a ventilation return and input diffuser, a radiator, a partition, and walls. 创建模型，你需要调整房间尺寸到合适程度，然后创建房间的容貌，包括 人(2 个)，电脑(2 台),灯（6 个）,桌子（2 张）一个回风口（ventilation return ）和一个输入出风口（input diffuser）一个散热器（radiator）一个 隔断（partition,），和一堵墙 1. Resize the default room. 调整默认房间尺寸
Airpak 2.0 使用指南
办公室通风
简介 前言 问题描述 第一步：打开并定义一个新任务 第二步：创建模型 第三步：加入辐射和模型 第四步：计算网格 第五步：检查风状况 第五步：将模型保存到任务文件中 第六步：计算一个解决方案 第七步：检查结果 汇总 参考文献
简介
这篇教程演示了如何使用 Airpak 在计算机上创建有两个人工作的办公室的模型
Model Room
(a) In the room Edit panel, enter the following coordinates: 在房间编辑（Edit）面板，进入下面的坐标。
xS 0
yS 0
基于Fluentairpak的数据中心机房的气流组织模拟优化
ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｓ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ａ ｌ ｏ ｎ ｇ － ｔ ｅ ｒ ｍ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｓ ｔ ｒ ｔｅ ａ ｇ ｉ ｃ ｔ ａ ｓ ｋ ｉ ｎ ｏ ｕ ｒ
ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｒ ｙ ．Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍ ｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍ ｏ ｒ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ，
器均 温和回风 温度基 本相 同时 ， 相 对 于原始送 风 温度 １ ５℃ ， 冷 热通道 改进 方案 可提 高至 ２ ６℃ ， 相 对 于原 始方 案 可节 能 ４ ２ ． ２ ７ ％。
关键词： 数 据 中心机 房 ； 流动 ； 数值 模拟 ； 算法； 气流 组织 ； 节能 中图分 类号 ： Ｔ Ｋ０ １ ８ ； Ｔ Ｕ８ ３ ４ 文 献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ３ — ７ ２ ３ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ０ ２ ７ — ０ ７
airpak气流组织模拟教程教程
Airpak气流组织模拟教程编制人：张占莲2015-9-15案例：以广州某办公室房间为例，房间尺寸6m×8m×4.5m，室内通风采用同侧侧送风，上送下回送风方式，送风量1800m³/h，送风温度18℃，广州夏季室外干球温度34.2℃。
室内各物体尺寸、数量及边界条件设置如下表1所示：表1 边界条件设置名称尺寸数量边界条件送风口0.5m×0.2m2个速度入口，2.5m/s 人0.4m×0.35m×1.73m2人热源，75W灯 1.2m×0.2m×0.15m3个热源，40W电脑0.4m×0.4m×0.4m2台热源，173W回风口0.5m×0.2m2个自由出口桌子 1.5m×4m×1.05m1个——北外墙————定壁温，34.2℃1.建模1）打开软件，新建工程。
注：保存路径及工程名称中不要出现中文，中文无法识别。
2）调整房间模型尺寸：Model Room Edit可更改odject名称调整尺寸大小、坐标位置：Geometry可根据个人习惯通过输入起点/终点或起点/长度来确定坐标位置。
3）建立灯、人体、电脑等模型：Creat b locka.创建灯具模型修改block名称：lamp输入坐标尺寸定位a .创建灯具模型：在properties 中修改属性，定义热源。
将灯简化为长方体的固体block定义热源40W利用copy object 可复制灯具模型。
复制数量偏移量b.创建简易桌子模型（可无）采用固体block 创建桌子模型，因桌子并非热源散发源，桌子模型可有可无。
（这里仅作为障碍物）c.创建电脑模型步骤：◆简化为固体的block；◆修改名称为com.1；◆输入坐标定位；◆定义热源属性：173W；◆Copy object命令，设置偏移量。
d.创建人体模型步骤：◆可直接使用自带人体模型，也可将人体简化为长方体的固体block；◆修改名称为person.1；◆修改尺寸，人体为坐姿；◆定义热源属性：75W；◆Copy object命令，设置偏移量。
Airpak学习教程
Airpak 2.0 使用指南办公室通风∙简介∙前言∙问题描述∙第一步：打开并定义一个新任务∙第二步：创建模型∙第三步：加入辐射和模型∙第四步：计算网格∙第五步：检查风状况∙第五步：将模型保存到任务文件中∙第六步：计算一个解决方案∙第七步：检查结果∙汇总∙参考文献简介这篇教程演示了如何使用Airpak在计算机上创建有两个人工作的办公室的模型教程中你将学会：∙打开一个新任务∙包括计算机模拟相对湿度影响的分布∙创建blocks, openings, vents, partitions, 和 walls∙创建辐射影响的模型∙改变计算机计算的迭代次数∙计算一个结果∙检查模型表面轮廓和物体表面的矢量，以及横断面图∙空气入口的粒子流轨迹∙通过计算机计算检查房间里的舒适度的预测平均值(PMV)和不满百分比（PPD）必装条件这个教程假设你对airpak没有经验，但是你很熟悉接口，如果您不是，请检查第一张的用户指南问题描述这个办公室分为两个部分,每部分包含一个人，坐在电脑前工作,如图 1.1。
这个办公室还包括六个荧光灯、暖气片、空气入口、回风口,窗户。
表面温度和空气流速剖面,目的是为了确定整个舒适的房间。
Table 1.1:几何参数,导热性，窗户和扩散器的流动边界条件尺寸温度速度13.5 C 0.85 m/s进气口扩散0.2 m 0.3 m30.9 C ---窗户3.65 m 1.16 mTable 1.2:热源的尺寸和性能热源Size Power1500 W墙挂式取暖1.2 m 0.1 m 0.2 m75 W人0.4 m 0.35 m 1.1 m108 WComputer 10.4 m 0.4 m 0.4 m173 WComputer 20.4 m 0.4 m 0.4 m34 W灯0.2 m 1.2 m 0.15 mFigure 1.1:通风问题所研究的办公室的几何参数Step 1: Open and Define a New Job1.启动airpak,如简介1.5中说明的那样，打开任务面板将自动开启2.为你的任务取一个名字(a)In the Select the job to open text box, type /office at the end of the path.在选择任务打开文字框内，输入/office在路径的最后(b)Click Accept. 点击接受Airpak will create a default room with the dimensions 10 m 3 m 10 m, anddisplay the room in the graphics window.Airpak将创建一个默认的尺寸为10x3x10的房间，并放置在图形窗口内。
airpak气流组织模拟教程
Airpak气流组织模拟教程编制人：张占莲2015-9-15案例：以广州某办公室房间为例，房间尺寸6m×8m×4.5m，室内通风采用同侧侧送风，上送下回送风方式，送风量1800m³/h，送风温度18℃，广州夏季室外干球温度34.2℃。
室内各物体尺寸、数量及边界条件设置如下表1所示：表1 边界条件设置名称尺寸数量边界条件送风口0.5m×0.2m2个速度入口，2.5m/s 人0.4m×0.35m×1.73m2人热源，75W灯 1.2m×0.2m×0.15m3个热源，40W电脑0.4m×0.4m×0.4m2台热源，173W回风口0.5m×0.2m2个自由出口桌子 1.5m×4m×1.05m1个——北外墙————定壁温，34.2℃1.建模1）打开软件，新建工程。
注：保存路径及工程名称中不要出现中文，中文无法识别。
2）调整房间模型尺寸：Model Room Edit可更改odject名称调整尺寸大小、坐标位置：Geometry可根据个人习惯通过输入起点/终点或起点/长度来确定坐标位置。
3）建立灯、人体、电脑等模型：Creat b locka.创建灯具模型修改block名称：lamp输入坐标尺寸定位a .创建灯具模型：在properties 中修改属性，定义热源。
将灯简化为长方体的固体block定义热源40W利用copy object 可复制灯具模型。
复制数量偏移量b.创建简易桌子模型（可无）采用固体block 创建桌子模型，因桌子并非热源散发源，桌子模型可有可无。
（这里仅作为障碍物）c.创建电脑模型步骤：◆简化为固体的block；◆修改名称为com.1；◆输入坐标定位；◆定义热源属性：173W；◆Copy object命令，设置偏移量。
d.创建人体模型步骤：◆可直接使用自带人体模型，也可将人体简化为长方体的固体block；◆修改名称为person.1；◆修改尺寸，人体为坐姿；◆定义热源属性：75W；◆Copy object命令，设置偏移量。
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Airpak气流组织模拟教程
编制人：张占莲
2015-9-15
案例：
以广州某办公室房间为例，房间尺寸6m×8m×4.5m，室内通风采用同侧侧送风，上送下回送风方式，送风量1800m³/h，送风温度18℃，广州夏季室外干球温度34.2℃。
室内各物体尺寸、数量及边界条件设置如下表1所示：
表1 边界条件设置
名称尺寸数量边界条件
送风口0.5m×0.2m2个速度入口，2.5m/s 人0.4m×0.35m×1.73m2人热源，75W
灯 1.2m×0.2m×0.15m3个热源，40W
电脑0.4m×0.4m×0.4m2台热源，173W
回风口0.5m×0.2m2个自由出口
桌子 1.5m×4m×1.05m1个——
北外墙————定壁温，34.2℃
1.建模
1）打开软件，新建工程。
注：保存路径及工程名称中不要出现中
文，中文无法识别。
2）调整房间模型尺寸：Model Room Edit
可更改odject名称
调整尺寸大小、坐标位置：Geometry
可根据个人习惯通过输入起
点/终点或起点/长度来确定
坐标位置。
3）建立灯、人体、电脑等模型：Creat b lock
a.创建灯具模型
修改block名称：lamp
输入坐标尺寸定位
a .创建灯具模型：在properties 中修改属性，定义热源。
将灯简化为长方体的固体block
定义热源40W
利用copy object 可复制灯具模型。
复制数量
偏移量
b.创建简易桌子模型（可无）
采用固体block 创建桌子模
型，因桌子并非热源散发源，
桌子模型可有可无。
（这里
仅作为障碍物）
c.创建电脑模型
步骤：
◆简化为固体的block；
◆修改名称为com.1；
◆输入坐标定位；
◆定义热源属性：173W；
◆Copy object命令，设置偏移量。
d.创建人体模型
步骤：
◆可直接使用自带人体模型，也可将
人体简化为长方体的固体block；
◆修改名称为person.1；
◆修改尺寸，人体为坐姿；
◆定义热源属性：75W；
◆Copy object命令，设置偏移量。
e.创建送风口模型
Opening命令
送风温度18℃
合速度2.5m/s
速度矢量方向
步骤：
◆将送风口简化为一方形opening开口；
◆可修改名称为air-inlet；
◆输入坐标尺寸定位；
◆给定送风速度、温度；
◆Copy object命令，设置偏移量。
f.创建排风口模型
vent命令
气流流出
步骤：
◆排风口使用vent命令；
◆可修改名称为outlet；
◆输入坐标尺寸定位；
◆自由出口，流出边界；
◆Copy object命令，设置偏移量。
◆创建天花板、地板、左（右）墙；前（后）墙；
◆北外墙（后墙）定壁温边界（34.2℃，与外界有热量交换），其他均为绝热边界；
g .创建墙体模型
wall 命令
定壁温边界
绝热边界
4）检查模型：Model check model
该命令框会提示统计的object数量
2.划分网格
Model Edit priorities object priority
（1）编辑物体网格优先权
注：保证靠着墙的物体比墙在产
生网格的过程中拥有更高的优先权，
可将天花板、地板、四周墙壁等优先
级设置为0。
网格划分命令
（2）创建粗略(coarse)网格
◆取消勾选Max X size、Max Y
size、Max Z size，选择coarse可
创建粗略网格；
◆Display 面板可查看模型剖面网
格情况。
（3）细化(Normal)网格
1.设置网格间距
勾选Max X size 、Max Y size 、Max Z size ，设置网格间距，一般在0.1—0.5m 之间，具体项目尺寸具体设置。
1
2
4
2.局部网格加密
Odject parameters 中可对计算区域的送风口及排风口进行局部加密。
（如何设置见下页）
3.选择Normal
4.Generate mesh 生成更好质量的网格。
3
（3）细化(Normal)网格
◆选中某一送风口，勾选Use per-
object parameters；
◆根据风口具体尺寸，设置风口在
Y、Z方向的网格数量；
◆依次设置需局部加密的object，
done即可。
（4）显示网格（Display）
勾选surface、All odject可
查看所有物体表面网格情况。
勾选Cut plane可查看模型
剖面的网格情况。
（5）检查网格质量（Quality）
如何判断网格质量良好？
Face alignment、Quality均大于
0.15，且越接近1，代表网格质
量越好。
Problem setup Basic parameters
（1）Problem setup
注：
◆视室内空气为透明介质，忽略辐
射模型；
◆Species：组分输运模型常在模拟
污染物扩散时需打开，其中也可
设置室内相对湿度；
湍流模型可选择两方程模型或RNG模型
设置重力加速度方向
可设置环境温度稳态流动（1）Problem setup
（2）Solution settings
Solution settings Basic settings
迭代步数（至少500以上）
收敛精度：
连续性方程、动量方程10-3；
能量方程10-6。
（2）Solution settings
Solution settings Advanced settings
采用有限体积法离散控制方
程，离散格式为一阶迎风格
式。
松弛因子设置（一般默认）
计算精度：单精度
（3）Run Solution Run Solution命令
注：
运行计算之前，先保存模型。
4.运行计算
残差曲线（airpak是以Fluent
为求解计算器）
5.结果后处理
Plane cut命令
5.结果后处理
可输入数值得到需要显示结果的平面，
如z=1.2m人员工作区平面。
可选择显示矢量图、等值线云图、轨迹
线图。
可选择显示速度场、温度场、静压场、
PMV、PPD等。
可调节图例数值范围。
OVER
敬请批评指正！。