计算流体力学（CFD），自20世纪70年代起，便开始在暖通空调领域崭露头角。这一技术最初主要应用于解决工程设备中的热、质传递问题，而随着空调技术的不断进步，CFD技术逐渐成为了暖通空调工程师手中不可少的分析工具。它能够精准地模拟房间内的速度场、温度场以及污染物浓度场，为设计师们提供了前所wei有的设计优化和性能评估手段。
CFD技术的基础在于求解一系列守恒方程，包括质量守恒、动量守恒和能量守恒。这些方程共同描述了流体在特定条件下的流动和传热行为。在暖通空调领域，CFD技术的应用尤为广泛，其中SIMPLE算法（由斯波尔丁和帕坦卡提出）更是成为了行业内的主流选择。SIMPLE算法以其高效、稳定的特性，在求解传热和流体流动问题上展现出了优良的性能。
（恒温恒湿空调、精密空调）
然而，尽管CFD技术在暖通空调领域取得了显著的成就，但它仍存在一些局限性。特别是在处理与潜热和相对湿度相关的空气参数时，传统的CFD方法显得力不从心。这是因为现有的CFD软件大多由力学、化工和工程热物理领域的专家开发，他们在设计软件时往往没有充分考虑到暖通空调领域的特殊性。在暖通空调中，空气参数如温度、湿度等都与潜热和相对湿度密切相关。如果忽略这些因素，必然会导致温度场计算的不准确，进而影响到对各点舒适性和空气品质的评价。
为了克服这一局限性，笔者提出了一种新的方法，即利用焓的输运方程代替传统的温度输运方程，并增加水蒸气质量浓度的输运方程。通过这一改进，我们可以使用CFD方法同时求解速度场、压力、焓以及水蒸气质量浓度。随后，利用湿空气的物理性质，我们可以轻松得到空气的温度和相对湿度。这一方法不仅提高了计算的准确性，还使得我们能够更全面地了解计算区域内的空气状态。
接下来，让我们通过一个具体的工程实例来展示这一方法的实际应用效果。某工程采用了椅背诱导送风系统，椅子按阶梯布置，每级阶梯的宽度和高度差都经过精心设计。空气经过空调箱处理后，从椅子下方送入，并与从椅子靠背下方风口诱导进来的空气混合。混合后的空气再从上边风口送到后排观众的周围。在这一工程中，我们分别使用传统方法和改进后的CFD方法进行了模拟计算。
计算结果显示，当只考虑显热时，计算得到的温度场分布与实际情况存在一定偏差。特别是在观众席的某些区域，温度的计算值比实际值高出了0.5～1℃。而当同时考虑潜热和相对湿度时，计算得到的温度场和相对湿度分布则更加接近实际情况。这一结果表明，改进后的CFD方法在提高计算准确性方面取得了显著成效。
此外，通过对比两种方法的计算结果，我们还可以发现一些有趣的现象。例如，在某些区域，虽然温度的计算值相差不大，但相对湿度的差异却十分显著。这进一步证明了在考虑暖通空调问题时，同时考虑潜热和相对湿度的重要性。
综上所述，CFD技术在暖通空调领域的应用前景广阔。然而，为了充分发挥其潜力，我们需要不断对其进行改进和完善。通过引入焓的输运方程和水蒸气质量浓度的输运方程，我们可以克服传统CFD方法在处理潜热和相对湿度方面的局限性。这一改进不仅提高了计算的准确性，还为我们提供了更全面、更深入的了解室内空气状态的手段。未来，随着CFD技术的不断发展和完善，相信它将在暖通空调领域发挥更加重要的作用。
