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第八章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口1第八章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口1第8章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口室內(nèi)氣流組織: ——對(duì)室內(nèi)空氣合理流動(dòng)的組織。目的與任務(wù): 通過(guò)對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)和分布的有效控制,使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、風(fēng)速和潔凈度,滿足設(shè)計(jì)要求。影響因素:風(fēng)口形式、尺寸、數(shù)量和位置;送風(fēng)參數(shù)(送風(fēng)溫度與速度);房間形體尺寸;污染源位置和性質(zhì)。

其中,最主要的是送風(fēng)口空氣射流和參數(shù)的影響。8.1基本要求室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)影響空氣分布的因素及最主要因素2第8章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口室內(nèi)氣流組織:8.1基本要求室8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律一、送風(fēng)口空氣流動(dòng)規(guī)律送風(fēng)口出流的種類:1.按流態(tài)分: 層流、紊流射流2.按溫度狀況分: 等溫、非等溫射流3.按是否受限分: 自由射流、受限射流(空調(diào)工程常見為非等溫受限紊流射流。)8.1基本要求名詞概念:冷射流、熱射流、自由射流、受限射流、貼附射流38.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律一、送風(fēng)口空氣流動(dòng)規(guī)律8.1基本要8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈠等溫自由射流 1.形成條件:⑴送風(fēng)口長(zhǎng)寬比小于10;⑵射流溫度與房間空氣溫度相同;⑶氣流流動(dòng)不受任何固體壁面限制。 2.特點(diǎn):⑴射流邊界與周圍氣體有動(dòng)量、質(zhì)量交換;⑵周圍空氣卷入,射流流量增加,斷面不斷擴(kuò)大;

⑶射流流速因動(dòng)量交換而不斷下降,直到速度為0,射流消失。

8.1基本要求1.等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;48.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈠等溫自由射流8.1基本要求1.3.發(fā)展過(guò)程:

射流起始段―射流軸心速度不變的一段長(zhǎng)度;

射流主體段―射流軸心速度開始變化以后的長(zhǎng)度。8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射流起始段和主體段概念;53.發(fā)展過(guò)程:8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射4.計(jì)算

⑴射流擴(kuò)散角θ以軸線為基準(zhǔn),向周邊擴(kuò)散的角度;⑵射流軸心速度vx⑶射流橫斷面直徑dx8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射流起始段和主體段的概念;等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;極點(diǎn)θVxdx64.計(jì)算8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射流起始8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律5.分析結(jié)論由式(8.1)可知:⑴射程長(zhǎng)度x與射流出口速度v0成正比,與紊流系數(shù)a成反比。增大射程的措施:提高出口速度v0;或選用紊流系數(shù)a值小的風(fēng)口。8.1基本要求由表8.1知:收縮極好的噴口,a=0.066;圓管,a=0.076。射流射程長(zhǎng)度、斷面直徑與射流出口速度、紊流系數(shù)之間的定性關(guān)系78.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律5.分析結(jié)論8.1基本要求由表8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律由擴(kuò)散角計(jì)算式或8.2式知:⑵射流橫斷面直徑與送風(fēng)口紊流系數(shù)成正比。增大射流擴(kuò)散范圍的措施:選用紊流系數(shù)大的風(fēng)口。8.1基本要求由表8.1知:活動(dòng)百葉風(fēng)口,a=0.16。tgθ=3.4a射流射程長(zhǎng)度、斷面直徑與射流出口速度、紊流系數(shù)之間的定性關(guān)系88.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求由表8.1知:tgθ8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈡非等溫自由射流 射流溫度與房間空氣溫度不同:冷射流—送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度;熱射流—送風(fēng)溫度高于室內(nèi)溫度。

特點(diǎn):⑴動(dòng)量和熱量交換同時(shí)存在;⑵軸心溫度沿射程不斷變化;⑶

重力與浮力綜合作用,軸線產(chǎn)生彎曲:熱射流:向上偏斜;冷射流:向下偏斜。8.1基本要求非等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流出口溫度與射流彎曲方向的關(guān)系98.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈡非等溫自由射流8.1基本要求非等8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律計(jì)算:⑴軸心溫差射流軸心與周圍空氣溫度之差。⑵軸心軌跡

由浮升力與慣性力之比的表征參數(shù)——Ar所確定:T0>Tn時(shí),有Ar>0,熱射流向上彎;T0<Tn時(shí),有Ar<0,冷射流向下彎;T0=Tn時(shí),有Ar=0,為等溫射流。當(dāng)|Ar|<0.001,可近似認(rèn)為其等于0。8.1基本要求非等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;Ar數(shù)與送風(fēng)溫度、射流彎曲方向的關(guān)系108.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律計(jì)算:8.1基本要求非等溫自由射流8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流 ——射流邊界擴(kuò)展受到房間邊壁影響的射流。

當(dāng):射流受限。FS——射流斷面面積;FN——房間橫斷面面積。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;118.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流8.1基本要求受限射流的8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流1.結(jié)構(gòu)特征⑴開始階段:按自由射流特性擴(kuò)散,即斷面積和流量逐漸增加;

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;128.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流8.1基本要求受限射流的8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵第一臨界斷面:射流斷面積和流量的增加開始變緩時(shí)的斷面。位置在射流斷面積占房間斷面積的20~25%處。

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;II138.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵第一臨界斷面:8.1基本要求受限8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑶第二臨界斷面:——射流斷面積和流量達(dá)到最大時(shí)的斷面。位置在射流斷面積占房間斷面積的40~42%處。

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;IIIIII148.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑶第二臨界斷面:8.1基本要求受限8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律出口

第一斷面:自由射流;第一斷面第二斷面:射流的斷面積和流量仍然是逐漸增加;但增加速度變緩。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;IIIIII158.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律出口第一斷面:8.18.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第二斷面以后:流量減小,斷面逐漸收縮,直到消失。

二斷面以前,射流沿途卷吸周圍空氣;二斷面之后,卷吸作用消失,射流開始逸出并回返。

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;IIIIII168.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第二斷面以后:8.1基本要求受限射8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律2.射流的無(wú)因次距離

a――紊流系數(shù);x――計(jì)算斷面距噴口的距離,m;Fn――房間的斷面面積,m2。

射流自由度:用以考慮房間尺寸和射流尺寸的相對(duì)大小對(duì)射流的影響。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度178.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律2.射流的無(wú)因次距離8.1基本要8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第一臨界斷面:當(dāng)時(shí),與自由射流相同;第二臨界斷面:當(dāng)后,射流空氣逐步改變流向,參與回流,流量、面積和動(dòng)量不斷減小,直到消失。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度IIIIII188.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第一臨界斷面:8.1基本要求受限射8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律3.最大回流速度

受限射流的回流區(qū)一般即是工作區(qū)。第二臨界斷面:控制臨界斷面回流速度,能保證工作區(qū)流速要求。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;II工作區(qū)流速有限制射流斷面積最大,回流斷面積最小,回流速度最大。198.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律3.最大回流速度8.1基本要求8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律4.風(fēng)口位置對(duì)受限射流的影響

⑴噴口處于房間高度的一半h=0.5H:射流特征:上下對(duì)稱,呈橄欖形,回流在射流區(qū)的四周。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;208.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律4.風(fēng)口位置對(duì)受限射流的影響8.8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵噴口位于房間高度的上部h≥0.7H:射流特征:上部流速大,靜壓小,下部靜壓大,上下壓差使氣流貼附于頂棚流動(dòng)。貼附射流:——貼附于壁面流動(dòng)的射流。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度218.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵噴口位于房間高度的上部8.1基本8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律貼附射流特點(diǎn):?jiǎn)芜吘砦車諝?,速度衰減慢,射程較長(zhǎng)。對(duì)保證工作區(qū)溫度、速度場(chǎng)均勻性和穩(wěn)定性有利。風(fēng)口位置影響:風(fēng)口越接近頂棚,射流對(duì)頂棚的貼附力越大。

貼附長(zhǎng)度與Ar的關(guān)系(冷射流)|Ar|值越小,貼附長(zhǎng)度越長(zhǎng);|Ar|值越大,射程越短。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度貼附射流的特點(diǎn);

Ar及風(fēng)口位置與貼附長(zhǎng)度的關(guān)系228.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律貼附射流特點(diǎn):8.1基本要求受限射8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律二、回風(fēng)口的氣流流動(dòng)㈠回風(fēng)口氣流流動(dòng)形式

匯流特點(diǎn):任意兩點(diǎn)間流速與距匯點(diǎn)距離平方成反比?;仫L(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律符合匯流規(guī)律。8.1基本要求回風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律和特征;㈡回風(fēng)口對(duì)房間氣流分布的影響隨離匯點(diǎn)的距離增加,流速呈二次方衰減。吸風(fēng)所影響的區(qū)域范圍很小。例如:vx/v0=50%,x≈0.22d0

238.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律二、回風(fēng)口的氣流流動(dòng)8.1基本要求8.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式㈠側(cè)送風(fēng)口在房間內(nèi)橫向送出氣流。最常見的是百葉風(fēng)口,百葉活動(dòng)可調(diào),既能調(diào)節(jié)風(fēng)量,也能調(diào)送風(fēng)方向。

雙層百葉單層百葉8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式248.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式㈡散流器安裝在頂棚上的送風(fēng)口,自上而下送出氣流。流型有平送流型(貼附射流)和下送流型。

8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式圓形矩形方形258.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢孔板送風(fēng)口送風(fēng)均勻,氣流速度衰減快。最適用于要求工作區(qū)氣流均勻,區(qū)域溫差小的房間,如高精度恒溫室與平行流潔凈室。

格柵式條形8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式268.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢孔板送風(fēng)口8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣噴射式送風(fēng)口

漸縮圓錐臺(tái)形短管。風(fēng)口無(wú)葉片阻力,噪聲低。紊流系數(shù)小,射程長(zhǎng)。適用于大空間公共建筑,如體育館、影劇院等。㈤旋流風(fēng)口8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式278.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣噴射式送風(fēng)口8.2基本要求常8.2風(fēng)口與氣流組織形式三、氣流組織形式影響要素:送風(fēng)口形式;送、回風(fēng)口布置形式。㈠上送下回房間上部送入空氣,由下部排出。若采用側(cè)送側(cè)回,以貼附射流為佳:送風(fēng)口盡量貼頂,頂棚應(yīng)平整,不應(yīng)當(dāng)有阻擋物件。8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式288.2風(fēng)口與氣流組織形式三、氣流組織形式8.2基本要求常8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈡上送上回

當(dāng)房間下部不能布置回風(fēng)口或回風(fēng)管時(shí)可采用。降低回風(fēng)速度,可避免氣流短路。8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式298.2風(fēng)口與氣流組織形式㈡上送上回8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢下送上回射流直接進(jìn)入工作區(qū),若風(fēng)速過(guò)大,溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)要求難以保證。

要求降低送風(fēng)溫差,控制工作區(qū)內(nèi)的風(fēng)速。8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式308.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢下送上回8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣中送風(fēng)用于高大空間,分層空調(diào)。

8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式318.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣中送風(fēng)8.2基本要求常用送風(fēng)口8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算目的:使工作區(qū)的風(fēng)速和溫差滿足設(shè)計(jì)要求。任務(wù):選擇氣流分布的形式;確定送風(fēng)口的型式、數(shù)目和尺寸。風(fēng)速要求:室內(nèi):冬季≯0.2m/s;夏季≯0.3m/s送風(fēng)口:2~5m/s回風(fēng)口:≤4m/s,一般取2m/s。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

328.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算目的:8.3基本要求氣流組織計(jì)8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.1側(cè)送風(fēng)的計(jì)算1.確定送風(fēng)溫差ΔtS,計(jì)算總送風(fēng)量LS送風(fēng)溫差:ΔtS=6~10℃,與室溫允許波動(dòng)范圍有關(guān),GB50019-2003有詳細(xì)規(guī)定。

或:ΔtS≯15℃送風(fēng)量:

m3/hQ——房間顯熱負(fù)荷,kW8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

338.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.1側(cè)送風(fēng)的計(jì)算8.38.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.由射程x和無(wú)因次距離x/d0,計(jì)算風(fēng)口面積fS⑴射程x

工作區(qū)范圍在離墻0.5米以內(nèi),故可認(rèn)為貼附射流射程為:x=A-1m8.3基本要求x氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

348.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.由射程x和無(wú)因次距離x/d08.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算⑵無(wú)因次距離x/d0

ΔTX——x處軸心溫差,即室溫允許波動(dòng)范圍; 舒適性空調(diào)Δt≥±1℃ΔT0——出口溫差,即送風(fēng)溫差。⑶風(fēng)口面積

fS8.3基本要求式(8.3)氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

358.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算⑵無(wú)因次距離x/d08.38.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.選取送風(fēng)速度v0,計(jì)算每個(gè)送風(fēng)口的送風(fēng)量lS為防止噪聲,一般v0=2~5m/s,見表8.44.計(jì)算送風(fēng)口個(gè)數(shù)n由總送風(fēng)量LS和每個(gè)送風(fēng)口的送風(fēng)量lS確定風(fēng)口個(gè)數(shù)。5.校核貼附長(zhǎng)度⑴計(jì)算Ar數(shù)(式8.6)⑵查曲線圖8.13,確定貼附長(zhǎng)度x’要求:x’≥x若不滿足,則重新設(shè)定送風(fēng)溫差和送風(fēng)速度,再進(jìn)行計(jì)算。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

368.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.選取送風(fēng)速度v0,計(jì)算每個(gè)送8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.校核房間高度要求:射流不直接進(jìn)入工作區(qū),使工作區(qū)處于回流區(qū)。房間最小高度:H=h+S+0.07x+0.3

m8.3基本要求h―要求的工作區(qū)高度,mS―風(fēng)口下緣到頂棚距離,mx―射流射程,m氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

378.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.校核房間高度8.3基本8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-1388.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-1388.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.2散流器送風(fēng)計(jì)算

㈠兩種流型:

平送流型——貼附平頂擴(kuò)散。特點(diǎn):作用范圍大,擴(kuò)散快,混合充分,工作區(qū)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)都很均勻。射程較側(cè)送短。

下送流型——射流向下送出。主要用于有較高凈化要求的車間;為保證凈化效果,房高大于4米為宜。散流器送風(fēng)通常需設(shè)頂棚,管道暗裝量大,投資較側(cè)送高。

8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

398.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.2散流器送風(fēng)計(jì)算8.38.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈡平送型散流器計(jì)算1.軸心速度:

vX——流程在R處的射流軸心速度,m/s;通??扇?.2~0.4;vS——散流器喉部風(fēng)速,2~5m/s,最大不得超過(guò)6m/s,送熱風(fēng)可取較大值。CK——擴(kuò)散系數(shù),盤式散流器取0.7,圓形、方形直片式散流器取0.5。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

408.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈡平送型散流器計(jì)算8.3基本8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算R0——圓盤的半徑,R0=dS(m)R-流程,沿射流軸心線從送風(fēng)口到射流速度為vX的距離,m;

房間高度H≤3m時(shí),R=0.5 房間高度H>3m時(shí),R=0.5+(H-3)8.3基本要求dS-散流器喉部直徑H0-送風(fēng)口與喉部的間距,一般H0=dS/2

氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

R418.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算R0——圓盤的半徑,R0=dS8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.軸心溫差:對(duì)散流器平送,近似取:

㈢散流器布置⑴按對(duì)稱位置或梅花形布置;⑵散流器送風(fēng)面積長(zhǎng)寬比不宜大于1:1.5;⑶散流器離墻距離為0.5l(m)

l-散流器中心線之間的間距。散流器中心線距墻一般不小于1米。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

428.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.軸心溫差:8.3基本要求8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈢P·J杰克曼提出的設(shè)計(jì)計(jì)算方法按空調(diào)房間(或分區(qū))的長(zhǎng)度A選取相應(yīng)的散流器送風(fēng)計(jì)算表(見附表12-1),并查出室內(nèi)平均風(fēng)速根據(jù)房間(或分區(qū))的顯冷、顯熱負(fù)荷和送風(fēng)溫差,按下列式計(jì)算送風(fēng)量確定送風(fēng)速度和散流器尺寸按送風(fēng)口最小允許風(fēng)速(見表8-5),檢驗(yàn)噪音。按所算的參數(shù)與尺寸,選散流器型號(hào),并校核其射程。438.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈢P·J杰克曼提出的設(shè)計(jì)計(jì)算方法8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-2448.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-2448.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.3集中送風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算集中送風(fēng)又稱噴口送風(fēng),如圖8.181.設(shè)計(jì)要點(diǎn)送風(fēng)速度和風(fēng)口直徑必須較大,風(fēng)速以4~10m/s為宜,,超過(guò)10m/s將產(chǎn)生較大噪聲;送風(fēng)口直徑一般在0.2~0.8m之間,。設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大送風(fēng)溫差,減少出口風(fēng)量。送風(fēng)溫差宜取8~12℃。送風(fēng)也可以有一定下傾角。對(duì)冷射流,α=0°~12°;熱射流易于浮升,故α>15°。噴口高度一般合理。

458.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.3集中送風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算42.計(jì)算公式可采用紊流自由射流計(jì)算公式進(jìn)行集中送風(fēng)設(shè)計(jì)462.計(jì)算公式468.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.噴口設(shè)計(jì)計(jì)算步驟:(1)確定射流落差;(2)確定射程長(zhǎng)度;(3)選擇送風(fēng)溫差,計(jì)算總風(fēng)量;(4)假設(shè)噴口直徑d0、噴口角度、噴口高度;(5)計(jì)算出射流末端平均速度vp。vp、v0值都應(yīng)滿足對(duì)集中送風(fēng)參數(shù)的要求:vp一般為0.2~0.5左右,v0也不宜超過(guò)10。否則應(yīng)重新假設(shè)d0或值另行計(jì)算(增大d0或減少可相應(yīng)降低vp、v0值)。478.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.噴口設(shè)計(jì)計(jì)算步驟:478.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-3488.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-3488.4空氣分布性能評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響因素:⒈新風(fēng)量不足,污染物超標(biāo);⒉氣流組織不善。一、室內(nèi)氣流分布的要求㈠溫度要求舒適房間的溫度梯度有不同的標(biāo)準(zhǔn):⑴ISO7730標(biāo)準(zhǔn):工作區(qū)H=0.1~1.1m內(nèi)(坐姿范圍),Δt≯0.3℃;⑵美國(guó)ASHRAE55-92標(biāo)準(zhǔn):工作區(qū)H=0.1~1.8m內(nèi)(立姿范圍),Δt≯0.3℃。從可靠性角度,建議采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率498.4空氣分布性能評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響因素:8.4基8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡風(fēng)速要求試驗(yàn)表明,風(fēng)速在0.5m/s以下,人感覺不明顯?!恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:舒適性空調(diào):冬季v≯0.2m/s,夏季v≯0.3m/s。工藝性空調(diào):冬季v≯0.3m/s,夏季v=0.2~0.5m/s。

8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率508.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡風(fēng)速要求8.4基本要求常用評(píng)價(jià)8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)二、常用評(píng)價(jià)指標(biāo)㈠不均勻系數(shù)定義:——各測(cè)點(diǎn)溫度和風(fēng)速的均方根偏差與其算術(shù)平均值的比值。定性結(jié)論:不均勻系數(shù)越小,氣流分布均勻性愈好。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率518.4空氣分布性能評(píng)價(jià)二、常用評(píng)價(jià)指標(biāo)8.4基本要求常8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡空氣分布特性指標(biāo)ADPI⒈有效溫度差ΔET:又稱為有效吹風(fēng)溫度EDT(EffectiveDraftTemperature)ΔET=(ti

-tn)-

B(vi

-0.15)式(8.20)ti、vi

——工作區(qū)某點(diǎn)的空氣溫度℃和流速m/s;B——修正系數(shù),7.8。-1.7<ΔET<1.1,vi<0.35m/s時(shí)多數(shù)人感到舒適。

8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率528.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡空氣分布特性指標(biāo)ADPI8.48.4空氣分布性能評(píng)價(jià)⒉空氣分布特性指標(biāo)ADPI(AirDiffusionPerformanceIndex)定義:——滿足規(guī)定要求(溫度、風(fēng)速)的測(cè)點(diǎn)數(shù)與總測(cè)點(diǎn)數(shù)之比。

式(8.21)一般應(yīng)有ADPI≥80%8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率538.4空氣分布性能評(píng)價(jià)⒉空氣分布特性指標(biāo)ADPI(Air8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈢通風(fēng)效率與能量利用系數(shù)⒈通風(fēng)效率Ev(Ventilationefficiency)定義:——實(shí)際參與稀釋的風(fēng)量與送入房間通風(fēng)量之比。又稱混合效率、排污效率。

式中:Lv——房間通風(fēng)量,m3/s;

Lve——為未參與稀釋污染物而直接從排風(fēng)口排出的風(fēng)量,m3/s。分析:Ev越大,排出等量污染物所需新風(fēng)量越少,設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用越低。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率548.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈢通風(fēng)效率與能量利用系數(shù)8.4基8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)⒉能量利用系數(shù)η用溫度來(lái)取代通風(fēng)效率中的污染物濃度,又稱為溫度效率ET。用以分析轉(zhuǎn)移熱量為目的的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。定義:——送排風(fēng)溫差與送風(fēng)溫差的比值。tp、t0、tn——分別為排風(fēng)溫度、送風(fēng)溫度和工作區(qū)空氣平均溫度。

8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率558.4空氣分布性能評(píng)價(jià)⒉能量利用系數(shù)η8.4基本要求8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)分析:夏季空調(diào)送冷風(fēng):tp≥t0,當(dāng)tp>tn時(shí),η>1;當(dāng)tp<tn時(shí),η<1。tp=tn時(shí),η=1。較高的η值表明能量利用更有效。

㈣空氣齡(空氣壽命)空氣質(zhì)點(diǎn)的空氣齡——空氣質(zhì)點(diǎn)自進(jìn)入房間至到達(dá)室內(nèi)某點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。名義時(shí)間常數(shù)——理論上空氣在室內(nèi)的最短滯留時(shí)間。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率568.4空氣分布性能評(píng)價(jià)分析:8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)當(dāng)送風(fēng)方式為“活塞”流時(shí),空氣在房間的滯留時(shí)間為:式中,V——房間體積,m3;

L0——送風(fēng)量,m3/s;

n——換氣次數(shù),1/s。分析:空氣齡短,空氣可能摻混的污染物少;

空氣齡越短,排除污染物的能力越強(qiáng)。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率578.4空氣分布性能評(píng)價(jià)當(dāng)送風(fēng)方式為“活塞”流時(shí),8.48.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈤換氣效率

定義:可能最短的空氣壽命與平均空氣壽命之比:式(8.24)

上式考慮到工作區(qū)高度約為房間高度的一半,則理想條件下的室內(nèi)空氣最短壽命為。全面孔板送風(fēng)接近ε=100%,一般的氣流分布ε<1。

8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率588.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈤換氣效率8.4基本要求常用評(píng)8.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景CFD是ComputationalFluidDynamics(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))8.5.1概況(1)自然通風(fēng)的數(shù)值模擬(2)置換通風(fēng)的數(shù)值模擬(3)高大空間的數(shù)值模擬(4)有害物散發(fā)的數(shù)值模擬(5)潔凈室的數(shù)值模擬(6)室外空氣流動(dòng)的大渦模擬(7)設(shè)備研究598.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景CFD是Comput8.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景6.5.2室外氣流模擬608.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景6.5.2室外氣8.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景6.5.3CFD的室內(nèi)氣流模擬618.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景6.5.3CF8.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景628.5CFD在暖通空調(diào)中的應(yīng)用及前景62第八章第八章第八章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口64第八章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口1第8章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口室內(nèi)氣流組織: ——對(duì)室內(nèi)空氣合理流動(dòng)的組織。目的與任務(wù): 通過(guò)對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)和分布的有效控制,使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、風(fēng)速和潔凈度,滿足設(shè)計(jì)要求。影響因素:風(fēng)口形式、尺寸、數(shù)量和位置;送風(fēng)參數(shù)(送風(fēng)溫度與速度);房間形體尺寸;污染源位置和性質(zhì)。

其中,最主要的是送風(fēng)口空氣射流和參數(shù)的影響。8.1基本要求室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)影響空氣分布的因素及最主要因素65第8章室內(nèi)氣流組織與風(fēng)口室內(nèi)氣流組織:8.1基本要求室8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律一、送風(fēng)口空氣流動(dòng)規(guī)律送風(fēng)口出流的種類:1.按流態(tài)分: 層流、紊流射流2.按溫度狀況分: 等溫、非等溫射流3.按是否受限分: 自由射流、受限射流(空調(diào)工程常見為非等溫受限紊流射流。)8.1基本要求名詞概念:冷射流、熱射流、自由射流、受限射流、貼附射流668.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律一、送風(fēng)口空氣流動(dòng)規(guī)律8.1基本要8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈠等溫自由射流 1.形成條件:⑴送風(fēng)口長(zhǎng)寬比小于10;⑵射流溫度與房間空氣溫度相同;⑶氣流流動(dòng)不受任何固體壁面限制。 2.特點(diǎn):⑴射流邊界與周圍氣體有動(dòng)量、質(zhì)量交換;⑵周圍空氣卷入,射流流量增加,斷面不斷擴(kuò)大;

⑶射流流速因動(dòng)量交換而不斷下降,直到速度為0,射流消失。

8.1基本要求1.等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;678.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈠等溫自由射流8.1基本要求1.3.發(fā)展過(guò)程:

射流起始段―射流軸心速度不變的一段長(zhǎng)度;

射流主體段―射流軸心速度開始變化以后的長(zhǎng)度。8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射流起始段和主體段概念;683.發(fā)展過(guò)程:8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射4.計(jì)算

⑴射流擴(kuò)散角θ以軸線為基準(zhǔn),向周邊擴(kuò)散的角度;⑵射流軸心速度vx⑶射流橫斷面直徑dx8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射流起始段和主體段的概念;等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;極點(diǎn)θVxdx694.計(jì)算8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求射流起始8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律5.分析結(jié)論由式(8.1)可知:⑴射程長(zhǎng)度x與射流出口速度v0成正比,與紊流系數(shù)a成反比。增大射程的措施:提高出口速度v0;或選用紊流系數(shù)a值小的風(fēng)口。8.1基本要求由表8.1知:收縮極好的噴口,a=0.066;圓管,a=0.076。射流射程長(zhǎng)度、斷面直徑與射流出口速度、紊流系數(shù)之間的定性關(guān)系708.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律5.分析結(jié)論8.1基本要求由表8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律由擴(kuò)散角計(jì)算式或8.2式知:⑵射流橫斷面直徑與送風(fēng)口紊流系數(shù)成正比。增大射流擴(kuò)散范圍的措施:選用紊流系數(shù)大的風(fēng)口。8.1基本要求由表8.1知:活動(dòng)百葉風(fēng)口,a=0.16。tgθ=3.4a射流射程長(zhǎng)度、斷面直徑與射流出口速度、紊流系數(shù)之間的定性關(guān)系718.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律8.1基本要求由表8.1知:tgθ8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈡非等溫自由射流 射流溫度與房間空氣溫度不同:冷射流—送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度;熱射流—送風(fēng)溫度高于室內(nèi)溫度。

特點(diǎn):⑴動(dòng)量和熱量交換同時(shí)存在;⑵軸心溫度沿射程不斷變化;⑶

重力與浮力綜合作用,軸線產(chǎn)生彎曲:熱射流:向上偏斜;冷射流:向下偏斜。8.1基本要求非等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流出口溫度與射流彎曲方向的關(guān)系728.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈡非等溫自由射流8.1基本要求非等8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律計(jì)算:⑴軸心溫差射流軸心與周圍空氣溫度之差。⑵軸心軌跡

由浮升力與慣性力之比的表征參數(shù)——Ar所確定:T0>Tn時(shí),有Ar>0,熱射流向上彎;T0<Tn時(shí),有Ar<0,冷射流向下彎;T0=Tn時(shí),有Ar=0,為等溫射流。當(dāng)|Ar|<0.001,可近似認(rèn)為其等于0。8.1基本要求非等溫自由射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;Ar數(shù)與送風(fēng)溫度、射流彎曲方向的關(guān)系738.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律計(jì)算:8.1基本要求非等溫自由射流8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流 ——射流邊界擴(kuò)展受到房間邊壁影響的射流。

當(dāng):射流受限。FS——射流斷面面積;FN——房間橫斷面面積。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;748.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流8.1基本要求受限射流的8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流1.結(jié)構(gòu)特征⑴開始階段:按自由射流特性擴(kuò)散,即斷面積和流量逐漸增加;

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;758.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律㈢受限射流8.1基本要求受限射流的8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵第一臨界斷面:射流斷面積和流量的增加開始變緩時(shí)的斷面。位置在射流斷面積占房間斷面積的20~25%處。

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;II768.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵第一臨界斷面:8.1基本要求受限8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑶第二臨界斷面:——射流斷面積和流量達(dá)到最大時(shí)的斷面。位置在射流斷面積占房間斷面積的40~42%處。

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;IIIIII778.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑶第二臨界斷面:8.1基本要求受限8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律出口

第一斷面:自由射流;第一斷面第二斷面:射流的斷面積和流量仍然是逐漸增加;但增加速度變緩。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;IIIIII788.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律出口第一斷面:8.18.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第二斷面以后:流量減小,斷面逐漸收縮,直到消失。

二斷面以前,射流沿途卷吸周圍空氣;二斷面之后,卷吸作用消失,射流開始逸出并回返。

8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;IIIIII798.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第二斷面以后:8.1基本要求受限射8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律2.射流的無(wú)因次距離

a――紊流系數(shù);x――計(jì)算斷面距噴口的距離,m;Fn――房間的斷面面積,m2。

射流自由度:用以考慮房間尺寸和射流尺寸的相對(duì)大小對(duì)射流的影響。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度808.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律2.射流的無(wú)因次距離8.1基本要8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第一臨界斷面:當(dāng)時(shí),與自由射流相同;第二臨界斷面:當(dāng)后,射流空氣逐步改變流向,參與回流,流量、面積和動(dòng)量不斷減小,直到消失。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度IIIIII818.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律第一臨界斷面:8.1基本要求受限射8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律3.最大回流速度

受限射流的回流區(qū)一般即是工作區(qū)。第二臨界斷面:控制臨界斷面回流速度,能保證工作區(qū)流速要求。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;II工作區(qū)流速有限制射流斷面積最大,回流斷面積最小,回流速度最大。828.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律3.最大回流速度8.1基本要求8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律4.風(fēng)口位置對(duì)受限射流的影響

⑴噴口處于房間高度的一半h=0.5H:射流特征:上下對(duì)稱,呈橄欖形,回流在射流區(qū)的四周。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;838.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律4.風(fēng)口位置對(duì)受限射流的影響8.8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵噴口位于房間高度的上部h≥0.7H:射流特征:上部流速大,靜壓小,下部靜壓大,上下壓差使氣流貼附于頂棚流動(dòng)。貼附射流:——貼附于壁面流動(dòng)的射流。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度848.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律⑵噴口位于房間高度的上部8.1基本8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律貼附射流特點(diǎn):?jiǎn)芜吘砦車諝猓俣人p慢,射程較長(zhǎng)。對(duì)保證工作區(qū)溫度、速度場(chǎng)均勻性和穩(wěn)定性有利。風(fēng)口位置影響:風(fēng)口越接近頂棚,射流對(duì)頂棚的貼附力越大。

貼附長(zhǎng)度與Ar的關(guān)系(冷射流)|Ar|值越小,貼附長(zhǎng)度越長(zhǎng);|Ar|值越大,射程越短。8.1基本要求受限射流的流動(dòng)規(guī)律和特征;射流自由度貼附射流的特點(diǎn);

Ar及風(fēng)口位置與貼附長(zhǎng)度的關(guān)系858.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律貼附射流特點(diǎn):8.1基本要求受限射8.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律二、回風(fēng)口的氣流流動(dòng)㈠回風(fēng)口氣流流動(dòng)形式

匯流特點(diǎn):任意兩點(diǎn)間流速與距匯點(diǎn)距離平方成反比?;仫L(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律符合匯流規(guī)律。8.1基本要求回風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律和特征;㈡回風(fēng)口對(duì)房間氣流分布的影響隨離匯點(diǎn)的距離增加,流速呈二次方衰減。吸風(fēng)所影響的區(qū)域范圍很小。例如:vx/v0=50%,x≈0.22d0

868.1風(fēng)口氣流流動(dòng)規(guī)律二、回風(fēng)口的氣流流動(dòng)8.1基本要求8.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式㈠側(cè)送風(fēng)口在房間內(nèi)橫向送出氣流。最常見的是百葉風(fēng)口,百葉活動(dòng)可調(diào),既能調(diào)節(jié)風(fēng)量,也能調(diào)送風(fēng)方向。

雙層百葉單層百葉8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式878.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式㈡散流器安裝在頂棚上的送風(fēng)口,自上而下送出氣流。流型有平送流型(貼附射流)和下送流型。

8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式圓形矩形方形888.2風(fēng)口與氣流組織形式一、風(fēng)口形式8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢孔板送風(fēng)口送風(fēng)均勻,氣流速度衰減快。最適用于要求工作區(qū)氣流均勻,區(qū)域溫差小的房間,如高精度恒溫室與平行流潔凈室。

格柵式條形8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式898.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢孔板送風(fēng)口8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣噴射式送風(fēng)口

漸縮圓錐臺(tái)形短管。風(fēng)口無(wú)葉片阻力,噪聲低。紊流系數(shù)小,射程長(zhǎng)。適用于大空間公共建筑,如體育館、影劇院等。㈤旋流風(fēng)口8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式908.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣噴射式送風(fēng)口8.2基本要求常8.2風(fēng)口與氣流組織形式三、氣流組織形式影響要素:送風(fēng)口形式;送、回風(fēng)口布置形式。㈠上送下回房間上部送入空氣,由下部排出。若采用側(cè)送側(cè)回,以貼附射流為佳:送風(fēng)口盡量貼頂,頂棚應(yīng)平整,不應(yīng)當(dāng)有阻擋物件。8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式918.2風(fēng)口與氣流組織形式三、氣流組織形式8.2基本要求常8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈡上送上回

當(dāng)房間下部不能布置回風(fēng)口或回風(fēng)管時(shí)可采用。降低回風(fēng)速度,可避免氣流短路。8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式928.2風(fēng)口與氣流組織形式㈡上送上回8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢下送上回射流直接進(jìn)入工作區(qū),若風(fēng)速過(guò)大,溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)要求難以保證。

要求降低送風(fēng)溫差,控制工作區(qū)內(nèi)的風(fēng)速。8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式938.2風(fēng)口與氣流組織形式㈢下送上回8.2基本要求常用送8.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣中送風(fēng)用于高大空間,分層空調(diào)。

8.2基本要求常用送風(fēng)口種類氣流分布的基本形式948.2風(fēng)口與氣流組織形式㈣中送風(fēng)8.2基本要求常用送風(fēng)口8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算目的:使工作區(qū)的風(fēng)速和溫差滿足設(shè)計(jì)要求。任務(wù):選擇氣流分布的形式;確定送風(fēng)口的型式、數(shù)目和尺寸。風(fēng)速要求:室內(nèi):冬季≯0.2m/s;夏季≯0.3m/s送風(fēng)口:2~5m/s回風(fēng)口:≤4m/s,一般取2m/s。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

958.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算目的:8.3基本要求氣流組織計(jì)8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.1側(cè)送風(fēng)的計(jì)算1.確定送風(fēng)溫差ΔtS,計(jì)算總送風(fēng)量LS送風(fēng)溫差:ΔtS=6~10℃,與室溫允許波動(dòng)范圍有關(guān),GB50019-2003有詳細(xì)規(guī)定。

或:ΔtS≯15℃送風(fēng)量:

m3/hQ——房間顯熱負(fù)荷,kW8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

968.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.1側(cè)送風(fēng)的計(jì)算8.38.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.由射程x和無(wú)因次距離x/d0,計(jì)算風(fēng)口面積fS⑴射程x

工作區(qū)范圍在離墻0.5米以內(nèi),故可認(rèn)為貼附射流射程為:x=A-1m8.3基本要求x氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

978.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.由射程x和無(wú)因次距離x/d08.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算⑵無(wú)因次距離x/d0

ΔTX——x處軸心溫差,即室溫允許波動(dòng)范圍; 舒適性空調(diào)Δt≥±1℃ΔT0——出口溫差,即送風(fēng)溫差。⑶風(fēng)口面積

fS8.3基本要求式(8.3)氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

988.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算⑵無(wú)因次距離x/d08.38.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.選取送風(fēng)速度v0,計(jì)算每個(gè)送風(fēng)口的送風(fēng)量lS為防止噪聲,一般v0=2~5m/s,見表8.44.計(jì)算送風(fēng)口個(gè)數(shù)n由總送風(fēng)量LS和每個(gè)送風(fēng)口的送風(fēng)量lS確定風(fēng)口個(gè)數(shù)。5.校核貼附長(zhǎng)度⑴計(jì)算Ar數(shù)(式8.6)⑵查曲線圖8.13,確定貼附長(zhǎng)度x’要求:x’≥x若不滿足,則重新設(shè)定送風(fēng)溫差和送風(fēng)速度,再進(jìn)行計(jì)算。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

998.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.選取送風(fēng)速度v0,計(jì)算每個(gè)送8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.校核房間高度要求:射流不直接進(jìn)入工作區(qū),使工作區(qū)處于回流區(qū)。房間最小高度:H=h+S+0.07x+0.3

m8.3基本要求h―要求的工作區(qū)高度,mS―風(fēng)口下緣到頂棚距離,mx―射流射程,m氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

1008.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.校核房間高度8.3基本8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-11018.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-1388.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.2散流器送風(fēng)計(jì)算

㈠兩種流型:

平送流型——貼附平頂擴(kuò)散。特點(diǎn):作用范圍大,擴(kuò)散快,混合充分,工作區(qū)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)都很均勻。射程較側(cè)送短。

下送流型——射流向下送出。主要用于有較高凈化要求的車間;為保證凈化效果,房高大于4米為宜。散流器送風(fēng)通常需設(shè)頂棚,管道暗裝量大,投資較側(cè)送高。

8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

1028.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.2散流器送風(fēng)計(jì)算8.38.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈡平送型散流器計(jì)算1.軸心速度:

vX——流程在R處的射流軸心速度,m/s;通??扇?.2~0.4;vS——散流器喉部風(fēng)速,2~5m/s,最大不得超過(guò)6m/s,送熱風(fēng)可取較大值。CK——擴(kuò)散系數(shù),盤式散流器取0.7,圓形、方形直片式散流器取0.5。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

1038.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈡平送型散流器計(jì)算8.3基本8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算R0——圓盤的半徑,R0=dS(m)R-流程,沿射流軸心線從送風(fēng)口到射流速度為vX的距離,m;

房間高度H≤3m時(shí),R=0.5 房間高度H>3m時(shí),R=0.5+(H-3)8.3基本要求dS-散流器喉部直徑H0-送風(fēng)口與喉部的間距,一般H0=dS/2

氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

R1048.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算R0——圓盤的半徑,R0=dS8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.軸心溫差:對(duì)散流器平送,近似取:

㈢散流器布置⑴按對(duì)稱位置或梅花形布置;⑵散流器送風(fēng)面積長(zhǎng)寬比不宜大于1:1.5;⑶散流器離墻距離為0.5l(m)

l-散流器中心線之間的間距。散流器中心線距墻一般不小于1米。8.3基本要求氣流組織計(jì)算的目的、任務(wù);送風(fēng)口出流速度的確定原則;散流器送風(fēng)可形成的氣流流型及特點(diǎn);氣流組織計(jì)算方法

1058.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算2.軸心溫差:8.3基本要求8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈢P·J杰克曼提出的設(shè)計(jì)計(jì)算方法按空調(diào)房間(或分區(qū))的長(zhǎng)度A選取相應(yīng)的散流器送風(fēng)計(jì)算表(見附表12-1),并查出室內(nèi)平均風(fēng)速根據(jù)房間(或分區(qū))的顯冷、顯熱負(fù)荷和送風(fēng)溫差,按下列式計(jì)算送風(fēng)量確定送風(fēng)速度和散流器尺寸按送風(fēng)口最小允許風(fēng)速(見表8-5),檢驗(yàn)噪音。按所算的參數(shù)與尺寸,選散流器型號(hào),并校核其射程。1068.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算㈢P·J杰克曼提出的設(shè)計(jì)計(jì)算方法8.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-21078.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-2448.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.3集中送風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算集中送風(fēng)又稱噴口送風(fēng),如圖8.181.設(shè)計(jì)要點(diǎn)送風(fēng)速度和風(fēng)口直徑必須較大,風(fēng)速以4~10m/s為宜,,超過(guò)10m/s將產(chǎn)生較大噪聲;送風(fēng)口直徑一般在0.2~0.8m之間,。設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大送風(fēng)溫差,減少出口風(fēng)量。送風(fēng)溫差宜取8~12℃。送風(fēng)也可以有一定下傾角。對(duì)冷射流,α=0°~12°;熱射流易于浮升,故α>15°。噴口高度一般合理。

1088.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算8.3.3集中送風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算42.計(jì)算公式可采用紊流自由射流計(jì)算公式進(jìn)行集中送風(fēng)設(shè)計(jì)1092.計(jì)算公式468.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.噴口設(shè)計(jì)計(jì)算步驟:(1)確定射流落差;(2)確定射程長(zhǎng)度;(3)選擇送風(fēng)溫差,計(jì)算總風(fēng)量;(4)假設(shè)噴口直徑d0、噴口角度、噴口高度;(5)計(jì)算出射流末端平均速度vp。vp、v0值都應(yīng)滿足對(duì)集中送風(fēng)參數(shù)的要求:vp一般為0.2~0.5左右,v0也不宜超過(guò)10。否則應(yīng)重新假設(shè)d0或值另行計(jì)算(增大d0或減少可相應(yīng)降低vp、v0值)。1108.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算3.噴口設(shè)計(jì)計(jì)算步驟:478.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-31118.3氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算顯示W(wǎng)ord例題8-3488.4空氣分布性能評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響因素:⒈新風(fēng)量不足,污染物超標(biāo);⒉氣流組織不善。一、室內(nèi)氣流分布的要求㈠溫度要求舒適房間的溫度梯度有不同的標(biāo)準(zhǔn):⑴ISO7730標(biāo)準(zhǔn):工作區(qū)H=0.1~1.1m內(nèi)(坐姿范圍),Δt≯0.3℃;⑵美國(guó)ASHRAE55-92標(biāo)準(zhǔn):工作區(qū)H=0.1~1.8m內(nèi)(立姿范圍),Δt≯0.3℃。從可靠性角度,建議采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率1128.4空氣分布性能評(píng)價(jià)室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響因素:8.4基8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡風(fēng)速要求試驗(yàn)表明,風(fēng)速在0.5m/s以下,人感覺不明顯?!恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:舒適性空調(diào):冬季v≯0.2m/s,夏季v≯0.3m/s。工藝性空調(diào):冬季v≯0.3m/s,夏季v=0.2~0.5m/s。

8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率1138.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡風(fēng)速要求8.4基本要求常用評(píng)價(jià)8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)二、常用評(píng)價(jià)指標(biāo)㈠不均勻系數(shù)定義:——各測(cè)點(diǎn)溫度和風(fēng)速的均方根偏差與其算術(shù)平均值的比值。定性結(jié)論:不均勻系數(shù)越小,氣流分布均勻性愈好。8.4基本要求常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念和定性分析:不均勻系數(shù)空氣分布特性指標(biāo)通風(fēng)效率能量利用系數(shù)空氣壽命名義時(shí)間常數(shù)換氣效率1148.4空氣分布性能評(píng)價(jià)二、常用評(píng)價(jià)指標(biāo)8.4基本要求常8.4空氣分布性能評(píng)價(jià)㈡空氣分布特性指標(biāo)ADPI⒈有效溫度差ΔET:又稱為有效吹風(fēng)溫度EDT(EffectiveDraftTemperature)ΔET=(ti

-tn)-

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