四面出风内机CFD模拟及流场分析与优化

黄 钊，肖薇薇（广东美的暖通设备有限公司，广东顺德，528311）



四面出风内机CFD模拟及流场分析与优化

黄 钊，肖薇薇
（广东美的暖通设备有限公司，广东顺德，528311）

本文针对某款嵌入式四面出风室内机结构建立物理模型，并利用CFD软件对模型进行求解，通过分析发现现有嵌入式四面出风室内机设计中存在的一些问题并提出解决方案。

嵌入式四面出风室内机；物理模型；CFD软件

随着四面出风室内机应用越来越广，其效率的提高有着极大的节能意义。但实际中，由于室内机各部件配合问题及风道设计问题，导致到室内机气流组织存在问题。所以通过更合理有效的配合室内机各部件，合理设计气流组织，才能开发出更高效的空调器来。

1　控制方程

本文讨论的问题简化为三维、不可压缩、稳态、湍流的物理过程，控制方程如下：

2　模型求解

2.1原方案求解过程

原四面出风室内机结构：在布置室内机下方四个送风口，而回风口在风轮的正下方，风轮为离心风轮。

图1　速度场

2.2分析讨论

图1分别给出了计算后的速度剖面图，可以看出：由于导风圈与风轮距离在垂直方向有1.5cm的距离，而导风圈的半径又小于风轮内径，这样回风在风扇叶轮的作用下，通过换热器后部分风量将由导风圈与风轮间的缝隙而直接又返回到风轮中，重复循环，这样导致一定流量的损失，同时由于每次与热交换器进行热交换后，气流温度有所变化，当再重复利用时，这时的换热效果将降低，因此将影响到内机的换热效果。

数值计算结果显示回风口压力为负压，吸入外界空气，通过风轮作用后压力逐渐升高，但经过热交换器后，由于翅片的阻挡作用，压力有所降低，气流在这个压力的驱动下，通过送风口在排出到大气中。

图2　带内导角，同时减小风轮与导风圈间的缝隙间距室内机速度场

2.3优化后的室内机

计算方法同前所述，如图2所示，由计算结果可以看出，由于风轮与导风圈间距减小，缝隙也减小，回流气体将减少，这样，有利于气流与换热器之间的热交换，同时通过结果可以发现，这样布置，送风量也较原方案增加了190.95 m3/h。

表1　方案对比风量

由表1，可以清晰地看出通过优化四面出风室内机结构从而可以提高送风量，效果相当明显。

3　总结

通过本文的研究，发现现有四面出风室内机存在的可待改进的地方，同时通过数值计算评估了改进后的预期效果。通过调整导风圈与风轮之间的距离，能有效地提高内机的风量。同时对换热器换热效率的提高起到一定的作用。

［1］ 马秀力，赵菊，肖勇全. 空调房间室内热环境的三维数值模拟及实验研究［J］，2005年全国暖通空调专业委员会空调模拟分析学组学术交流会论文集，2005，482-488

［2］ 杨世铭，陶文铨.传热学［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