[发明专利]一种空调室内机出风口防凝露的设计方法

权利要求书

1.一种空调室内机出风口防凝露的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步骤，建立空调室内机三维实体模型；

第二步骤，在空调室内机三维实体模型的基础上，进行计算域划分及网格拓扑构建，建立空调室内机三维流场计算模型；

第三步骤，在空调室内机三维流场计算模型的基础上，完成空调室内机出风口及其附近流场全三维CFD数值仿真；

第四步骤，对比出风口及其附近流场的流线，而且通过流线对比来判断流动紊乱且出现回流与分离现象的区域；对比出风口及其附近流场的速度，而且通过速度对比，判断低流速发生区域；对比处分口及其附近流场的涡量，而且通过涡量对比，判断高涡量发生区域；

第五步骤，针对流体流动紊乱且出现回流与分离现象的区域、流体低流速发生区域以及流体高涡量发生区域，调整空调室内机出风口结构，从而调整空调室内机出风口结构的流动状况；

第六步骤，对调整后的空调室内机出风口结构进行CFD数值仿真，观察仿真结果是否满足预定条件；如果仿真结果不满足预定条件，返回至第五步骤，重新改进空调室内机出风口结构；如果仿真结果满足预定条件，导出设计结果。

2.根据权利要求1所述的空调室内机出风口的设计方法，其特征在于，在第二步骤中所述进行计算域划分及网格拓扑构建的方法中，对于空调内机、内机下方2m、内机前方2m以及内机左右两端面外侧0.1m所限定的特定区域，网格划分采取非结构化网格与结构化网格相结合的方法。

3.根据权利要求1或2所述的空调室内机出风口的设计方法，其特征在于，在第二步骤中所述进行计算域划分及网格拓扑构建的方法中，对于贯流风机区域及换热器铜管区域采用非结构网格；除了特定区域、贯流风机区域和换热器铜管区域之外的其余区域处则采用结构化网格。

4.根据权利要求1或2所述的空调室内机出风口的设计方法，其特征在于，第三步骤中，对于空调室内机出风口及其附近流场全三维CFD数值仿真，其中坐标系建立方法为：以空调室内机贯流风机中间面圆心为原点，X轴为贯流风机旋转中心轴线，Y轴经过原点垂直指向进气栅格方向，Z轴经过原点垂直指向空调面板方向，建立计算域几何模型。

5.根据权利要求1所述的空调室内机出风口的设计方法，其特征在于，第三步骤中，对于空调室内机出风口及其附近流场全三维CFD数值仿真，基于如下物理量及物理量运算实现:

对于流体的质量的计算方式为：

单位时间内微元体中流体质量的增加，等于同一时间间隔内流入该微元体的净质量，即：

∂ρ∂t+∂(ρu)∂x+∂(ρv)∂y+∂(ρw)∂z=0;]]>

式中，ρ表示密度；u、v、w分别表示x、y、z三个方向上的速度分量；t表示时间；

对于流体的动量的计算方式为：微元体中的流体动量对时间的变化率等于外作用在该微元体上的表面力与体积力之和，即：

∂(ρu)∂t+∂u2∂x+∂uv∂y+∂uw∂z=-∂p∂x+∂τxx∂x+∂τyx∂y+∂τzx∂z+ρfx]]>

∂(ρv)∂t+∂uv∂x+∂u2∂y+∂uw∂z=-∂p∂y+∂τxy∂x+∂τyy∂y+∂τzy∂z+ρfy]]>

∂(ρw)∂t+∂uw∂x+∂vw∂y+∂w2∂z=-∂p∂y+∂τxz∂x+∂τyz∂y+∂τzz∂z+ρfz;]]>

式中，物理量计算涉及三个方向、以x方向为例，p表示表面压力；f_x表示单位质量体积力在x方向上的分量；τ_xx、τ_yx、τ_zx分别表示x、y、z三个方向上的表面应力在x方向上的分量；

对于流体的能量的计算方式为：微元体中能量的增加率等于进入微元体的净热流量加上表面力与体积力对微元体所做的功率，即：

∂(ρT)∂t+div(pv→T)=div[kcpgradT]+ST;]]>

式中，k表示传热系数；c_p表示比热容；S_T表示流体内热源；T表示温度；div表示散度；grad表示梯度。S_T亦为粘性耗散。