空氣調(diào)節(jié)-氣流分布PPT

1、LOGO空調(diào)房間的氣流分布空調(diào)房間的氣流分布王王 怡怡 西安建筑科技大學(xué)西安建筑科技大學(xué) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算與送風(fēng)量 1空氣的熱濕處理過(guò)程及設(shè)備 23空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng) 2 空調(diào)房間的氣流組織 4567本章的任務(wù)：本章的任務(wù)：v送入空調(diào)區(qū)的空氣的流動(dòng)和合理分布v形成均勻而穩(wěn)定的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng) 空間氣流分布的形式有多種，氣流形式主要取決于:v風(fēng)口的類(lèi)型v風(fēng)口的布置方式（數(shù)量、位置）v送風(fēng)參數(shù)（送風(fēng)溫差，送風(fēng)口速度） 第一節(jié)第一節(jié) 送風(fēng)射流的流動(dòng)規(guī)律送風(fēng)射流的流動(dòng)規(guī)律層流射流紊流射流等溫射流非等溫射流自由射流受限射流雷諾數(shù)的大小t0,tn進(jìn)入空間受限情況一、一、 等溫自由射流等溫自由射流特

2、征v 由于紊流的橫向脈動(dòng)和渦流的出現(xiàn)，射流卷吸周?chē)諝?，射流流量逐漸擴(kuò)大，呈錐體狀（擴(kuò)散角）v 速度不斷減小速度不斷減小邊界速度首先減小，軸心速度不變起始段根據(jù)動(dòng)量守恒，軸心速度減小主體段0048.0daxuux紊流系數(shù)，取決于風(fēng)口型式以風(fēng)口為起點(diǎn)的軸心速度二、二、 非等溫射流非等溫射流v 射流會(huì)發(fā)生彎曲阿基米德數(shù)Arv Ar浮升力與慣性力之比 Ar大，則射流彎曲大v 空調(diào)送風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度有一定溫差，射流在流動(dòng)過(guò)程中，不斷摻混室內(nèi)空氣，射流溫度逐漸接近室溫射流溫度逐漸接近室溫。 軸線上溫度分布規(guī)律可用半經(jīng)驗(yàn)公式求得 nnoTvTTgdAr200)(三、三、 受限射流受限射流v 自由擴(kuò)張段 有

3、限擴(kuò)張段 收縮段 第一第一臨界斷面臨界斷面第二第二臨界斷面臨界斷面軸對(duì)稱(chēng)射流貼附射流射流斷面最大v貼附射流貼附射流 當(dāng)送風(fēng)口貼近頂棚，由于射流在頂棚處不能卷吸空氣，因此 上部流速大，靜壓小 下部流速小，靜壓大q非等溫射流為冷射流，在射流達(dá)到某一距離處會(huì)脫離頂棚貼附長(zhǎng)度貼附長(zhǎng)度第二節(jié)第二節(jié) 排（回排（回)風(fēng)口的氣流流動(dòng)）風(fēng)口的氣流流動(dòng)）v 回風(fēng)口與送風(fēng)口的空氣流動(dòng)規(guī)律完全不同， 送風(fēng)射流:擴(kuò)散，形成點(diǎn)源 回風(fēng)氣流:集中,形成點(diǎn)匯v 在吸風(fēng)氣流作用區(qū)內(nèi)，任意兩點(diǎn)間的流速變化與據(jù)點(diǎn)匯的距離平方成反比。v 點(diǎn)匯速度場(chǎng)的氣流速度迅速下降，使回風(fēng)口的匯流場(chǎng)對(duì)房間氣流組織影響比較小75. 055. 9120

4、0dxuux第三節(jié)第三節(jié) 空氣分布器及房間氣流分布形式空氣分布器及房間氣流分布形式一、 空氣分布器的型式q 型式多樣q 按房間的性質(zhì)、對(duì)氣流分布的要求、房間內(nèi)部裝飾的要求進(jìn)行選擇1.單層及雙層百葉風(fēng)口單層及雙層百葉風(fēng)口v 百葉可做成活動(dòng)可調(diào)的，既能調(diào)節(jié)風(fēng)量，也能調(diào)節(jié)出風(fēng)方向。v 為了滿(mǎn)足不同的調(diào)節(jié)性能要求，可將百葉做成多層，每層有各自的調(diào)節(jié)功能。2.2.條縫送風(fēng)口和格柵送風(fēng)口條縫送風(fēng)口和格柵送風(fēng)口v這兩種風(fēng)口不能調(diào)節(jié)風(fēng)量和出風(fēng)方向，適用于一般要求的空調(diào)系統(tǒng)，其中條縫型風(fēng)口常作為風(fēng)機(jī)盤(pán)管及誘導(dǎo)器的出風(fēng)口。3.散流器散流器v散流器是安裝在頂棚上的一類(lèi)送風(fēng)口，氣流從頂棚向下送出并有一定擴(kuò)散功能。v散

5、流器的型式有兩種： v平送型v下送型平送型散流器平送型散流器。 v 散流器平送送風(fēng)射流沿著頂棚徑向流動(dòng)形成貼附射流v 射流與室內(nèi)空氣充分混合后進(jìn)入空調(diào)區(qū)，使空調(diào)區(qū)具有穩(wěn)定而均勻的溫度和風(fēng)速。 下送型散流器下送型散流器v 散流器下送送出的射流擴(kuò)散角在2030度之間v 只有采用密集布置向下送風(fēng)，工作區(qū)風(fēng)速才能均勻v 密集布置有可能形成平行流 4.4.噴口噴口v噴口送風(fēng)口是一種出口風(fēng)速大，風(fēng)量大的送風(fēng)口。v送風(fēng)射流較長(zhǎng)，可以不貼頂送風(fēng)，在送風(fēng)溫差的作用下，送風(fēng)射流形成彎曲。v噴口送風(fēng)經(jīng)常用于工業(yè)建筑與民用建筑中的公共建筑，是大型體育館、禮堂、劇院以及廠房等建筑的常用送風(fēng)方式。 5.5.孔板送風(fēng)口孔板

6、送風(fēng)口v 即是開(kāi)孔的吊頂或夾層。v 整個(gè)房間吊頂或夾層都開(kāi)口的為全面孔板送風(fēng)；一部分開(kāi)孔的叫局部孔板送風(fēng)。v 孔板送風(fēng)空氣以較低的速度在吊頂或夾層里均勻分布，形成穩(wěn)壓箱，然后由細(xì)孔流出。6.6.柱式送風(fēng)口柱式送風(fēng)口v獨(dú)立地面上出風(fēng)的柱式送風(fēng)口v其中14圓柱形可布置在墻角內(nèi)，易與建筑配合；半圓柱型及扁平型用于靠墻安裝。圓柱型用于大風(fēng)量的場(chǎng)合并可布置在房間的中央 v 適用于下部工作區(qū)送風(fēng)v 送風(fēng)口面積大7.旋流風(fēng)口旋流風(fēng)口v 誘導(dǎo)比大，速度衰減快8.8.回風(fēng)口回風(fēng)口 v 對(duì)于回風(fēng)口及回風(fēng)管道設(shè)在頂部的上回風(fēng)，需要主要送回風(fēng)管道避免交叉布置，以免對(duì)吊頂高度產(chǎn)生影響；v 回風(fēng)口不能在送風(fēng)口的射流區(qū)內(nèi)。

7、v 對(duì)于回風(fēng)口和回風(fēng)管設(shè)在空調(diào)區(qū)下部的下回風(fēng)，不會(huì)出現(xiàn)短路問(wèn)題，但需要注意的是如何布置回風(fēng)口和回風(fēng)管而盡量不影響房間的使用幾種下部回風(fēng)的應(yīng)用方式幾種下部回風(fēng)的應(yīng)用方式 第三節(jié)第三節(jié) 空氣分布器及房間氣流分布形式空氣分布器及房間氣流分布形式二 、空間氣流分布的形式v上送下回v上送上回v中送風(fēng)v下送上回1.1.上送下回上送下回v 上送下回方式送風(fēng)口位于空調(diào)區(qū)的上部，回風(fēng)口位于空調(diào)區(qū)的下部。v 送風(fēng)氣與室內(nèi)空氣充分混合后進(jìn)入工作區(qū)后，由空調(diào)區(qū)下部的回風(fēng)口排出空調(diào)區(qū)。上送下回上送下回 v百葉上側(cè)送風(fēng)、孔板送風(fēng)和散流器送風(fēng)都是常見(jiàn)的上送下回形式。 孔板送風(fēng)和密布散流器送風(fēng)，可以形成平行流流型，渦流少，斷

8、面速度場(chǎng)均勻的氣流 。對(duì)于溫濕度要求精度高的房間，特別是潔凈度要求很高的房間，是理想的氣流組織型式。 孔板送風(fēng)特 點(diǎn)上送下回上送下回優(yōu)點(diǎn)v 上送下回方式能夠形成比較均勻的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，v 送風(fēng)口與回風(fēng)口之間不易發(fā)生“短路”，是混合式送風(fēng)的基本方式。應(yīng)注意的問(wèn)題v 在實(shí)際工程中應(yīng)注意由于回風(fēng)口在空調(diào)區(qū)下部，回風(fēng)口及回風(fēng)管路的設(shè)置要避免影響房間的正常使用。上送上回上送上回 適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合對(duì)于那些因各種原因不能在房間下部房間下部布置風(fēng)口的場(chǎng)合是相當(dāng)合適的 。注意注意防止氣流短路現(xiàn)象的發(fā)生。防止氣流短路現(xiàn)象的發(fā)生。 2.2.中送上、下回中送上、下回v 在某些高大的建筑空間內(nèi)，實(shí)際工作區(qū)高度仍然在2

9、米以下，因此不需要將整個(gè)空間都作為調(diào)節(jié)的對(duì)象?？刹捎弥胁克惋L(fēng)的送風(fēng)方式。v 中送風(fēng)具有一定的節(jié)能效果。 3.3.下送上回下送上回 v適用場(chǎng)合對(duì)于室內(nèi)余熱量大，特別是熱源又靠近頂棚的場(chǎng)合 ，采用這種氣流組織形式是非常合適的。 特點(diǎn)特點(diǎn)由于下送上回時(shí)的排風(fēng)溫度大于工作區(qū)溫度，故而室內(nèi)平均溫度較高，經(jīng)濟(jì)性好。但是但是，下部送風(fēng)溫差不能太大。 可采用旋流送風(fēng)口旋流送風(fēng)口。為此為此 第四節(jié)第四節(jié) 房間氣流分布的計(jì)算房間氣流分布的計(jì)算v選擇氣流分布的形式v確定送風(fēng)口的形式v確定送風(fēng)口的數(shù)目和尺寸v計(jì)算工作區(qū)的風(fēng)速和溫度v檢驗(yàn)工作區(qū)的風(fēng)速和溫差v調(diào)整1.側(cè)送風(fēng)側(cè)送風(fēng)v 圖1 側(cè)送貼附射流流型 為保證空調(diào)區(qū)的

10、溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)達(dá)到要求，側(cè)為保證空調(diào)區(qū)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)達(dá)到要求，側(cè)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算涉及的內(nèi)容如下：送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算涉及的內(nèi)容如下： （1）送風(fēng)口的出流流速 送風(fēng)口的出流流速的確定需要滿(mǎn)足兩方面的要求：v一是保證工作區(qū)噪聲要求。v二是保證工作區(qū)最大風(fēng)速在允許范圍。 （2） 貼附長(zhǎng)度 （3） 射流溫差衰減8 .27/0dF8 .24/0dF2 .21/0dF0dx圖2 非等溫受限射流軸心溫差衰減曲線 側(cè)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)的步驟如下側(cè)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)的步驟如下: :v確定已知條件 v根據(jù)射流方向房間長(zhǎng)度L，確定要求的貼附射流長(zhǎng)度x 。v按允許的射流末端溫度衰減值，查圖得出射流相對(duì)射程允許的最小

11、值。v由相對(duì)射程最小值和x，可得計(jì)算風(fēng)口最大直徑根據(jù) 選擇風(fēng)口規(guī)格尺寸，使實(shí)際風(fēng)口當(dāng)量直徑 max,0dmax,0d0dmax, 0dv 由房間送風(fēng)量 和風(fēng)口面積A0，假定風(fēng)口數(shù)量n，計(jì)算風(fēng)口的實(shí)際出風(fēng)速度 。v 計(jì)算射流自由度 v 計(jì)算阿基米德數(shù)Ar v 用公式 校核房間高度。V0vnAVv000dA3 . 007. 0sxhH2.散流器送風(fēng)散流器送風(fēng) v散流器平送流型送風(fēng)射流沿著頂棚徑向流動(dòng)形成貼附射流，使工作區(qū)容易具有穩(wěn)定而均勻的溫度和風(fēng)速，當(dāng)有吊頂利用或有設(shè)置吊頂?shù)目赡軙r(shí)，采用散流器送風(fēng)既能滿(mǎn)足使用要求，又比較美觀，是常見(jiàn)的送風(fēng)形式 。為保證空調(diào)區(qū)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)達(dá)到要求散流為保證空調(diào)

12、區(qū)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)達(dá)到要求散流區(qū)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算涉及的內(nèi)容如下區(qū)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算涉及的內(nèi)容如下:(1)送風(fēng)口的喉部風(fēng)速(2)射流速度衰減方程及室內(nèi)平均風(fēng)速 散流器射流的速度衰減方程為： 室內(nèi)平均風(fēng)速：02/10 xxKAvvx2/122)4/(381. 0HLrLvmv （3）軸心溫差v 對(duì)于散流器平送，其軸心溫差衰減可近似地?。簊xsxvvtt散流器送風(fēng)氣流設(shè)計(jì)步驟：散流器送風(fēng)氣流設(shè)計(jì)步驟：（1）布置散流器（2）預(yù)選散流器（3）校核射流的射程 （4）校核室內(nèi)平均風(fēng)速（5）校核軸心溫差衰減3.噴口送風(fēng)噴口送風(fēng) 特點(diǎn)：噴口送風(fēng)的噴口截面大，出口風(fēng)速高，氣流 射程長(zhǎng)，與室內(nèi)空氣強(qiáng)烈摻混，能在室內(nèi)形 成較大的回流區(qū)，達(dá)到布置少量風(fēng)口即可滿(mǎn) 足氣流均布的要求，同時(shí)具有風(fēng)管布置簡(jiǎn)單 便于安裝、經(jīng)濟(jì)等。v 噴口送風(fēng)噴流主要取決于噴口的位置噴口的位置和阿基米德阿基米德數(shù)數(shù)ArAr。v 噴口與水平方向有一傾角，向下為正，向上為負(fù) 。通常送熱風(fēng)時(shí)下傾，