四面出風內機CFD模擬及流場分析與優化

黃 釗，肖薇薇（廣東美的暖通設備有限公司，廣東順德，528311）

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四面出風內機CFD模擬及流場分析與優化

黃 釗，肖薇薇
（廣東美的暖通設備有限公司，廣東順德，528311）

本文針對某款嵌入式四面出風室內機結構建立物理模型，并利用CFD軟件對模型進行求解，通過分析發現現有嵌入式四面出風室內機設計中存在的一些問題并提出解決方案。

嵌入式四面出風室內機；物理模型；CFD軟件

隨著四面出風室內機應用越來越廣，其效率的提高有著極大的節能意義。但實際中，由于室內機各部件配合問題及風道設計問題，導致到室內機氣流組織存在問題。所以通過更合理有效的配合室內機各部件，合理設計氣流組織，才能開發出更高效的空調器來。

1　控制方程

本文討論的問題簡化為三維、不可壓縮、穩態、湍流的物理過程，控制方程如下：

2　模型求解

2.1原方案求解過程

原四面出風室內機結構：在布置室內機下方四個送風口，而回風口在風輪的正下方，風輪為離心風輪。

圖1　速度場

2.2分析討論

圖1分別給出了計算后的速度剖面圖，可以看出：由于導風圈與風輪距離在垂直方向有1.5cm的距離，而導風圈的半徑又小于風輪內徑，這樣回風在風扇葉輪的作用下，通過換熱器后部分風量將由導風圈與風輪間的縫隙而直接又返回到風輪中，重復循環，這樣導致一定流量的損失，同時由于每次與熱交換器進行熱交換后，氣流溫度有所變化，當再重復利用時，這時的換熱效果將降低，因此將影響到內機的換熱效果。

數值計算結果顯示回風口壓力為負壓，吸入外界空氣，通過風輪作用后壓力逐漸升高，但經過熱交換器后，由于翅片的阻擋作用，壓力有所降低，氣流在這個壓力的驅動下，通過送風口在排出到大氣中。

圖2　帶內導角，同時減小風輪與導風圈間的縫隙間距室內機速度場

2.3優化后的室內機

計算方法同前所述，如圖2所示，由計算結果可以看出，由于風輪與導風圈間距減小，縫隙也減小，回流氣體將減少，這樣，有利于氣流與換熱器之間的熱交換，同時通過結果可以發現，這樣布置，送風量也較原方案增加了190.95 m3/h。

表1　方案對比風量

由表1，可以清晰地看出通過優化四面出風室內機結構從而可以提高送風量，效果相當明顯。

3　總結

通過本文的研究，發現現有四面出風室內機存在的可待改進的地方，同時通過數值計算評估了改進后的預期效果。通過調整導風圈與風輪之間的距離，能有效地提高內機的風量。同時對換熱器換熱效率的提高起到一定的作用。

［1］ 馬秀力，趙菊，肖勇全. 空調房間室內熱環境的三維數值模擬及實驗研究［J］，2005年全國暖通空調專業委員會空調模擬分析學組學術交流會論文集，2005，482-488

［2］ 楊世銘，陶文銓.傳熱學［M］ 3版.北京：高等教育出版社，20O6.

CFD simulation and flow field analysis and optimization of four sides out of the wind

Huang Zhao，Xiao Weiwei
（Guangdong American HVAC Equipment Co.， Ltd.，Shunde，Guangdong，528311）

This paper for a embedded four out of the indoor fan structure physical model is established，and the CFD software is used to solve the model，through the analysis found that the existing embedded surrounded by some of the problems existing in the design of the indoor unit of the air and put forward solutions.

embedded four sides out of the wind indoor physical model CFD software