目前，全球超過50%的人口居住在城市地區。種種跡象表明，這一數字將繼續增加，在能源使用和排放方面給環境帶來更大的壓力。由于這些發展，在包括區域供冷在內的大多數過程中，能源效率已成為主要焦點。通過CFD分析管理區域供冷中的能源是解決這些問題的有效方法。過去，工程師僅依靠經驗來開發其設計的空氣動力學方面。后來，他們求助于隧道，但是該過程仍然昂貴且耗時。自1930年代初出現計算流體動力學(CFD)以來，許多行業都實現了跨越式發展，并且出現了許多創新。這項技術的靈活性，價格可承受性和精度已經使佩詩將該技術應用于區域供冷設計中，從而使客戶滿意。

　　差價合約分析基礎

　　計算流體動力學(CFD)是一種預測流體流動的定量結果的概念，尤其是在機械運動，傳質，熱流和化學反應等因素共同影響下。該工具已經在領先的行業中得到了廣泛應用，例如預測性污染控制和空氣動力學設計等應用。佩詩現在正在使用CFD工具重塑熱能儲存裝置。由于可靠性和成本效益等原因，通過佩詩的CFD模型設計的TES儲罐受到市場的高度追捧。我們的專家將使用最佳方法來設計擴散器，以確保穩定的溫躍層。通過保持很少或沒有湍流，我們的TES水箱確保冷水和熱水保持分開，從而實現最佳的水箱容量和效率。您想知道什么是差價合約嗎?TES的復習可能會有所幫助。

　　熱能存儲（TES）和擴散器

　　熱能存儲(TES)儲罐是一種蓄熱器，可以存儲在非高峰時間產生的冷卻，從而降低了運營成本，并降低了區域冷卻設備的所需容量。冷凍水補充了冷水機，涵蓋了需求高，冷水機重啟或電源故障的時間。TES有兩種概念，即部分存儲和完全存儲，各有其優缺點。出于簡單和低成本的原因，自然分層是最流行的系統。在這種情況下，重力將水分開，較熱(密度較小)的水在頂部沉降，而較冷(密度)的水在底部沉降。

　　一個分層冷卻水熱能存儲罐，包括兩組配水;一個在底部，另一個在頂部。在這兩個分配器之間出現了一個非物理邊界層，通常被稱為溫躍層。這些部分可容納不同溫度的水。存儲容量取決于溫度差，因此，對于給定的水量，較高的溫度差會產生較高的存儲容量。

　　但是，如果不正確地設計/省略CFD分析，則自然分層裝置中的溫躍層就有被破壞的危險，因為擴散器的設計會影響TES在區域制冷中的性能。這些組件在充電和放電過程中都起著至關重要的作用。沒有擴散器，將難以在所需的流速下實現分層。TES水箱入口和出口的水流速度必須保持緩慢，以使慣性不會超過浮力。為使分層發生，擴散器的設計必須使它們能在重力流的作用下將水溫和地引導到水箱中，使冷水和溫水之間的混合最少。

　　計算流體動力學（CFD）的秘密

　　通常，較舊的工程工具不足以支持可靠的TES系統。因此，佩詩的團隊使用了許多巧妙的方法，其中最受歡迎的是計算流體動力學。自然分層由于其低成本和簡單性而受到高度重視。它可能很簡單，但是它具有在不同溫度下分布水的功能，并由稱為Thermocline的非物理邊界分隔開。溫差至關重要，因為它決定了儲罐的容量。維持該邊界的需要使得水的混合成為復雜的過程。具體地說，混頻器設計在TES系統中可能是一項艱巨的任務。CFD可以方便地用作獨特設計的可靠工具。計算流體動力學因此(CFD)用于區域散熱以進行熱設計。非常可靠的工具涉及使用數值技術和計算機來解決流體流動問題。使用高速計算機，佩詩的專家們可以精確地預測質量和熱量的傳遞。

佩詩在充分了解存在多種類型的擴散器(例如八角形和徑向類型)的情況下進行設計。雷諾數是CFD模擬過程中出現的一個重要參數，它是慣性與運動學之比。其他同樣重要的測量指標包括長寬比，擴散器類型，冷水溫度和溫水溫度。其他的是擴散器的尺寸和流速。佩詩理解設計擴散器以正確實現分層的重要性。兩種最流行的擴散器樣式是徑向圓盤擴散器和八角形管道擴散器。

　　徑向盤式擴散器結構堅固，因此減少了安裝工作。它可以承受水浪和錘子。這與八角形不同，八角形需要更多的安裝，但根據情況可能更具成本效益，并且還可以適用于不同的儲罐成型機。我們將兩個流(入口和出口)保持在低速狀態，以使浮力高于慣性。這樣可以在罐的頂部或底部保持較高的密度。為什么使用此工具如此重要?這種方法的基礎是每個TES客戶都有獨特的需求。為了獲得確切的冷卻要求，設計的擴壓器幾何形狀必須經受實際條件的影響，因此強烈建議在安裝之前測試其性能。

　　CFD對TES的重要性

　　設計不當的內部擴散器是導致系統無法滿足要求的秘訣。客戶可能無法獲得所需的冷卻能力。用于區域供冷的TES是一項重大項目，應確定地進行處理。佩詩CFD工具的應用是從TES系統獲得最佳性能的最可靠方法。項目中的任何遺漏或錯誤都會盡早糾正，以避免金錢和時間的損失。TES冷凍水箱的性能取決于許多因素，其中包括：

　　坦克長寬比

　　Δt或溫差

　　流量

　　擴散器設計

　　為了提高性能，TES儲罐的設計必須考慮到所有這些因素，并且在兩種操作(充電和放電)過程中，溫床都應盡可能薄。通過使用CFD軟件執行模擬，佩詩能夠解決TES儲罐的眾多流動問題。高速計算機使專家們可以預測質量和熱量傳遞的最精細細節。TES儲罐的傳熱稀有，涉及自然對流，固體傳導等，但是CFD工具能夠分析所有這些。比較CFD分析和實驗測量的結果以創建簡化的分析，從而建立最佳的工作條件和參數。計算流體動力學使佩詩工程師能夠優化我們量身定制的擴散器的配置，并提高TES儲罐的性能。該仿真軟件使工程師能夠確保成功進行產品開發。工程師開發了TES儲罐的數字原型，并對產品與流體行為之間的相互作用進行了仿真。通過使用計算流體動力學方法，佩詩能夠在設計周期的初期階段確認產品是否符合客戶要求。產品開發過程在此過程中變得更加有效。

　　致力于設計過程

　　佩詩使用軟件來優化擴散器設計。該軟件包在確定最大儲熱罐的最大排放速率和存儲容量方面也很重要。目的是設計散流器，該散流器以低速產生水，以減少充放電過程中水混合的機會。根據經驗，CFD設計通過熱分層優化了有用的存儲能量。盡管區域制冷中用于TES的CFD是設計過程中的關鍵工具，但重要的是要了解最終產品的外觀，因為運行條件可能會發生很大變化。在這種情況下，最重要的考慮因素包括上游和下游流量條件。佩詩明白客戶對儲罐的幾何形狀和冷卻需求有不同的需求。為了實現理想的分層，必須將恒溫器保持在適當的范圍內，這要求每個客戶使用不同的擴散器參數。借助精確的擴散器幾何形狀，TES儲罐中的水將均勻分層，并提供所需的區域冷卻額外容量。

　　結論

　　無論您是在談論工業環境還是商業環境，區域供冷都是室內舒適度和舒適度的最終解決方案。但是，如果效率被忽視，它將消耗掉很大一部分功率預算。由于擴散器的設計會影響區域供冷系統的整體性能，因此即使您確保TES系統設計的所有階段都完美無缺，也只有花時間設計此組件才值得。這種設計的成功與否取決于許多因素，包括特定用戶的項目要求。盡管可以根據先前設置的參數安裝系統，但是使用CFD分析可以消除可能妨礙有效性能的假設。考慮到計算流體動力學的基本原理，很明顯只有經驗豐富的CFD公司才能提供可靠的幫助。佩詩通過其經驗豐富的專業人員提供CFD解決方案。該公司為氣流和溫度提供全面的CFD模型，從而提高了能量分布的準確性。請與我們的專家聯系以獲取更多信息。