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某地铁空调冷凝机组仿真分析与试验研究

[张克鹏]

[浙江盾安人工环境股份有限公司，310053]

[摘要]利用三维设计软件SolidWorks建立某地铁空调机组的三维模型，利用通用前处理软件进行空

调冷凝机组模型网格离散化处理，采用商用CFD软件AnsysFluent对空调冷凝机组在隧道内

外两种工况进行三维流场仿真计算，分析计算冷凝器表面流速及压降情况并与试验结果相对

比。结果表明：仿真结果与试验结果误差在合理范围之内，CFD仿真方法可以在空调机组性

能优化设计中提供有效技术支持。

[关键词]SolidWorks，地铁，空调冷凝机组,AnsysFluent

CFDAnalysisandTestResearchofaSubway

Air-ConditioningCondensingUnit

[ZhangKepeng]

[ZhejiangDunanArtificialEnvironmentCo.,Ltd,310053]

[Abstract]SolidWorksisusedtoestablishathree-dimensionalmodelofsubwayairconditioningunit.

Processingsoftwareisusedtotakegriddiscretizationprocessing,usingthecommercial

CFDsoftwareAnsysFluentsoftwaretotaketheflowfieldcalculationfortheinsideand

outsidetunnelsworkingconditionoftheairconditioningunit.Itcalculatesthevelocityand

pressuredropofheatexchangersurfaceandcomparedwiththetestresults.Theresults

showthat:theerrorofsimulationresultsandtestresultsiswithinthereasonablerange.CFD

simulationmethodcanprovideeffectivetechnicalsupportintheoptimizationdesignofair

conditioningunitperformance.

[Keyword]SolidWorks，subway，airconditioningcondensingunit,AnsysFluent

1前言

地铁是城市交通系统的主要组成部分，不但承载输送乘客职能，而且要在高低温环境下保

证客舱内舒适性，空调系统需要发挥重大作用。地铁空调系统主要由空调机组、风道、送风格

栅及控制装置等组成。其中空调机组不但要调节空气的温度和湿度，提供舒适环境，而且要保

证节能环保。因为约40%以上的地铁运营能耗为空调系统能耗，因此高性能空调机组的开发是

整个地铁空调系统设计过程中必须考虑的因素，而冷凝机组是空调机组的重要组成部分，优化

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冷凝机组空气动力学设计显得尤为重要。

本文利用流体力学仿真的方法对某地铁空调冷凝机组进行流场分析，并与试验结果进行对

比，根据分析结果判定设计方案的可靠性和合理性，并在此基础上后续进行方案优化设计。

2流体力学方程

计算流体力学是把描述空气运动的连续介质数学模型离散成大型代数方程组，并在计算机

上求解。通过微分方程的离散化和代数化