第十期:室内空间内非稳态空气分布的计算流体力学建模经验

分类: 菲兰学术

2023年11月25日下午(北京时间),由中国环境科学学会室内环境与健康分会主办、中国环境科学学会室内环境与健康分会青年委员会承办、室内空气质量评价与控制北京市重点实验室和清华大学生态规划与绿色建筑教育部重点实验室协办的“菲兰建筑环境与健康系列学术论坛”第十期线上学术论坛成功举办。约90余名教师和学生参加了本期学术论坛。

第十期学术论坛特邀俄罗斯圣彼得堡彼得大帝理工大学Nikolay G. Ivanov做学术报告,主题为《室内空间内非稳态空气分布的计算流体力学建模经验》。Nikolay首先介绍了湍流模拟中的雷诺平均(Reynolds-Averaged Navier-Stokes,以下简称RANS)和大涡模拟(Large Eddy Simulation,以下简称LES)方法。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,以下简称CFD)是计算室内湍流射流的强有力的工具,在众多Navier-Stokes方程求解模型中,RANS方法仍然被广泛应用,该方法将湍流粘度视为各向同性的标量,优点是计算成本相对较低,而LES方法计算成本通常比前者计算高几个数量级。然后介绍了6个CFD实验模拟案例:对通风室内气流速度的CFD数据进行验证;对坐姿假人在非等温室内通风条件下的温度、速度、CO2传播进行计算;对turbulent puff的形成和运动过程进行模拟;对不同开口位置下的周期性自振荡流、非周期性自振荡流、稳态流的传热进行计算;对多射流条件下教室中的通风情况进行评估;对国际空间站生活区的瞬态空气循环性能进行评估。

最后进行了总结和展望。CFD在设计中的应用越来越广泛,功能也得以增强,但依然存在模拟结果与实际不匹配、错误使用模型等的问题,这在非定常流中尤为明显。评估非定常效应是CFD面临的一大挑战。

在交流讨论环节中,与会师生积极提问,围绕通风口外形在模拟中的简化及计算结果与实际结果的差异、 LES 和 RANS 方法在计算室内颗粒物浓度的对的差异表现、室内气流模拟中LES 方法使用场景、 CFD与机器学习的结合等问题,与Nikolay进行了深入交流,进一步开拓了研究思路和学术视野,与会人员纷纷表示受益良多。

会议最后,举办方再次向本期学术论坛主讲人Nikolay和与会人员表示诚挚感谢,精彩的学术报告、前沿的研究成果、深入的学术探讨共同促成了本期论坛的成功举办。本期“菲兰建筑环境与健康系列学术论坛”至此圆满落幕,诚挚期待下期论坛与诸位专家学者的线上相聚,同时热烈欢迎各高校师生的与会交流!

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