(4)数值模拟法 数值模拟法计算大多是在计算机上完成的，因此具有速度快，成本低的优点，且

数值模拟技术发展至今，已经衍生为完整的知识体系，具有相当的可靠性。数值模拟 法，就是对房间进行数学和物理建模，通过网格的划分，将连续的物理量场，离散为 有限的数学网格，每个网格的交点即是节点，只要网格划分合理，即可认为每个节点 便可代表室内气流分布情况，通过计算机计算便可得到精确的结果。CFD 方法对室内 气流分布的预测和模拟，不仅可以得到室内气流分布的详细情况，还能获得各种物理 量。数值模拟对于提高空气平直，优化室内气流组织和减少建筑物耗能有重要的指导 意义。

1。6  课题研究的方法及内容

在熟悉掌握低温送风应用原则及技术特性的条件下，通过 CFD 技术设计典型舱室 空气调节方案，然后对空调房间建立物理及数学模型，应用所建立的物理模型及数学 模型研究不同温度下的低温送风方式对典型船舶舱室的空气品质及人体热舒适性的 影响，对其 PPD 和 PMV 等参数进行评价。本文主要做以下几方面工作：

(1)对选定的船舶典型舱室进行物理和数学建模，并计算舱室的负荷，确定舱室 的送风工况，为模拟实验做准备；文献综述

(2)根据建立的数学物理模型，利用 FLUENT 软件对舱室的室内流场进行模拟计 算。

(3)运用所建立的模型进行模拟不同温度，不同送风方式下的低温送风室内气流 分布情况，通过 PMV-PPD、吹风感等评价指标对结果进行对比分析。

第 2 章 数值模拟理论基础及方法

数值模拟技术发展至今，已经衍生为完整的知识体系，具有速度快，成本低的优 点。本章通过对数值模拟理论的简单阐释，为之后的船舶舱室气流分布的模拟实验提 供理论基础和依据。

2。1  FLUENT 软件简介[14]

FLUENT 软件有着强大的网格划分功能，其内置的网格编辑器可以对网格精确定 义和部分细化，使得计算更为精确。与此同时，GAMBIT 是 FLUENT 前处理软件，它允 许用户在 FLUENT 加载 CAD 软件绘制的三维几何模型以及 CAE 软件的网络模型。FLUENT 可用于多种迥异流态的分析，可以进行不同参考系下流场模拟、多相流分析、固体与 流体耦合传热分析、层流和湍流模拟、化学组分混合和反应分析等。FLUNT 同时内置 了湍流模型的选择，可供用户根据实际情况进行选择，其湍流模型包括室内零方程模 型，k-ε模型标准壁面函数、Reynolds 应力模型等。

FLUENT 软件还包含了多种边界条件，所有边界条件都可以可随空间和时间变化。 此外，该软件还提供用户自定义子程序功能，允许用户自行设定动量方程、连续方程、 能量方程组分输送方程中的体积源项，自定义流体的物性、初始条件、边界条件、多 孔质模型和添加新的标量方程等[5]。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

FLUENT 软件大多包括三大部分：1、前处理（preprocessing）：生成计算模型所 必须的数据，通常包括建模，数据录入（或者从 cad 导入）生成网格等；2、计算求 解和生成（compute and result）：根本具体模型，CFD 会完成相应的计算任务，并生 成结果数据 3、后处理（postprocessing）：对生成的结果数据进行组织和诠释，一般 会以图形形式给出来[5]。图 2。1 为常用 CFD 软件使用流程图。

本课题将采用 FLUENT 作为模拟实验的软件。

2。2 控制方程和计算区域的离散

控制方程是对连续的物理量场的描述，由于过于复杂，无法进行直接数值求解。 只有将原来在时间和空间上连续的物理量场，通过网格划分的方式，用有限个离散点 上的值的来替代，通过求解按一定方法建立起来的关于这些值的代数方程，来获得离 散点上被求的物理量[16]。若网格划分较为合理，即可认为离散点上所得的值即可代表 室内气流分布情况。