Моделирование аэроионного режима в рабочем помещении на базе CFD модели

Abstract

В работе рассматривается численная модель для прогноза аэроионного режима в помещениях. В основу модели положено уравнение движения идеальной жидкости и уравнение массопереноса для отрицательных, положительных аэроионов и пыли. Для численного моделирования моделирующих уравнений используются разностные схемы. Численный расчет осуществляется на прямоугольной разностной сетке. Для формирования вида расчетной области и выделения ее особенностей применяется метод маркирования. Разработанная численная модель позволяет прогнозировать аэроионный режим в помещениях с учетом их формы, аэродинамики воздушных потоков, размещения внутри помещений мебели, оборудования и т.п. Модель позволяет прогнозировать аэроионный режим в помещениях при использовании компьютеров малой и средней мощности. Время расчета одного варианта задачи составляет несколько секунд. Представляются результаты проведенного вычислительного эксперимента.

У роботі розглядається чисельна модель для прогнозу аероіонного режиму в приміщеннях. У основу моделі покладено рівняння руху ідеальної рідини і рівняння масопереносу для негативних, позитивних аероіонів і пилу. Для чисельного моделювання моделюючих рівнянь використовуються різницеві схеми. Чисельний розрахунок здійснюється на прямокутній різницевій сітці. Для формування виду розрахункової області і виділення її особливостей застосовується метод маркування. Розроблена чисельна модель дозволяє прогнозувати аероіонний режим в приміщеннях з урахуванням їх форми, аеродинаміки повітряних потоків, розміщення усередині приміщень меблів, устаткування і тому подібне. Модель дозволяє прогнозувати аероіонний режим в приміщеннях при використанні комп'ютерів малої і середньої потужності. Час розрахунку одного варіанту завдання складає декілька секунд. Видаються результати проведеного обчислювального експерименту.

This paper presents a numerical model for predicting air-ion dispersion inside the rooms. The model is based on equations of ideal fluid motion and mass transfer equation for the negative and positive ions and dust. The numerical simulation of modeling equations uses finite difference schemes. The numerical calculation is carried out on a rectangular computational grid. Markers are used for forming a computational domain. The developed numerical model predicts airion dispersion mode with taking into account the room shape, aerodynamics air flows, indoor furniture, equipment, etc. The model predicts air-ion dispersion in the rooms when computers of small and medium power are used. Calculation time for one variant is few seconds. Results of a computational experiment are presented.