AIRPAK软件的介绍及发展
摘要
AIRPAK 作为最常用的CFD 软件，是一款专业人工环境系统分析软件，该软件的目标群体为工程师、建筑师和设计师等专业领域工程师。AIRPAK主要用于HVAC领域，并且在厂房通风、住宅暖通设计、电厂污染控制、车用空调等多个领域广泛应用。尤其是HVAC领域，它可以精确地模拟所模拟空间内的空气流动、传热情况和污染情况，并依照ISO 7730标谁提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量(IAQ) 的技术指标。同时，该软件可以模拟在不同条件下，空调房间内空气的温度场和速度场的变化，可以帮助提升室内空气质量、便于控制室内空气污染物的水平、对实现空调房内最优的气流组织设计有着重要的意义。同时，使用AIRPAK软件不仅减少设计成本，还能降低设计风险，大大缩短设计周期。
关键词：AIRPAK，CFD,计算流体动力学，气流组织，数据模拟
引言：计算流体力学CFD软件中的Fluent AIRPAK的开发及应用为研究室内空气的温度场、速度场及舒适度等指标提供了条件。AIRPAK作为最为常用的CFD 软件，主要用于HVAC领域，并且在厂房通风、住宅暖通设计、电厂污染控制、车用空调等多个领域广泛应用。
- CFD软件
1.1简介
计算流体动力学CFD( Computational Fluid Dynam- ics) 是通过计算机数值计算和图像现实, 对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。CFD 的基础思想可归结为 :把速度场和压力场这类在时间域和空间域上连续的物理量的场, 用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替, 按照一定的原则，通过一系列方法建立起关于这些场上离散点变量之间关系的代数方程组, 然后求解代数方程组获得场变量的近似值。求解方法主要是有限差分方法和有限元法。有限差分方法在流体力学中已得到广泛应用。而有限元法是从求解固体力学问题发展起来的。近年来在处理低速流体问题中，已有相当多的应用，而且还在迅速发展中。[1]
20世纪中叶，计算流体力学（CFD）的方法首次被丹麦的P.V.Nielsen应用于室内空气流动模拟。随着CFD的发展，各研究者开发了不同的方程模型，并将它们用于模拟建筑内空气气流和温湿度、进行室内热环境设计、综合评价室内空气品质。上个世纪70年代，美国首次研发出CFD软件，最初的CFD 软件主要用于飞行器的研发，主要解决的是二维问题。经过了50年的发展，CFD软件在很多领域得到很广泛的应用。但是CFD软件应用到HVAC领域是从上个世纪80年代才开始的，只有30余年的历史。
目前CFD软件可分为三大类，分别是研究性软件、专业软件和商业软件。研究性软件主要由高校、科研机构、研发中心等高规格机构的工作人员尽心开发，顾名思义用于学术研究及学术交流，因而通用性不强，前置处理器和后置处理器也存在不足。专业软件是针对某一特定的应用领域而开发的软件，因此一般只具备某一方面的单一功能，不能单独完成求解过程，需要与其它软件配合完成，但是专业软件在这一特定领域有极其强大的应用优势。商业软件主要是CFD专业人员以商业出售为目的而研发的软件，具备完备功能、美观的界面和详细的用户手册。[2]
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