空调房间的空气分布PPT教案

空调房间的空气分布第五章空调房间的空气分布12018-7-15内容提要第五章空调房间的空气分布2※第一节送风射流的流动规律※第二节排回风口的气流流动※第三节空气分布器及房间气流分布形式※第四节房间气流分布的计算※第五节气流分布性能的评价2018-7-153引言一、气流组织的要求：工作区的风速满足规定值；气流区域温差不能超过规定值；满足洁净度的要求；高大空间还要满足节能要求。气流组织是形成温度场、湿度场、浓度场存在的方式。气流组织好坏直接影响室内空调效果，和空调系统的能耗量。针对工作区范围第五章空调房间的空气分布2018-7-154二、影响气流组织的因素送回风方式；送风口形式、大小、数量、位置等；房间尺寸；送风参数；三、气流组织设计流程确定建筑类别：民用、工业；确定建筑具体类型:办公楼、影剧院、工业厂房等；确定气流组织形式：侧送、顶送、下送；选定送回风口形式：散流器、格栅、喷口等；气流组织计算：风口数量、位置、校核工作区状态。第五章空调房间的空气分布2018-7-15§5.1送风射流的流动规律第五章空调房间的空气分布552018-7-15一、送风射流的流动规律（一）分类1、根据空气出流的Re分：层流、紊流；2、根据射流与周围流体的温度状况分：等温射流、非等温射流；3、根据射流是否受边界 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面限制分：自由射流、受限射流6（二）自由射流1、等温自由射流第五章空调房间的空气分布2018-7-15射流规律：射流直径不断扩大，流量逐渐增加，总动量不变，则射流速度将从中心向边界逐渐衰减。轴心速度不变段为起始段；轴心速度开始变化后的段为主体段。主体段轴心速度的衰减规律可表示为：α：紊流系数，取决于风口形式与射流的扩散角，见表5-1紊流系数α2018-7-15第五章空调房间的空气分布7Tip：α与射流出口截面的速度分布有关，分布越不均匀，a值越大。α越大，横向脉动越大，射流扩散角越大，扩散衰减速度越大，射程越短。思考题：要想增大射程，可采取什么措施？要想增大射流扩散角，可采取什么措施？8由于极点难以确定，通常以风口作为起点计算，上式改为：第五章空调房间的空气分布2018-7-15或忽略由极点至风口的一段距离，改为令m＝0.48/a，且用F0代替d0，m1代替1.13m，得：所以，等温自由射流的速度场规律为：92、非等温自由射流这里：第五章空调房间的空气分布2018-7-15∴非等温自由射流，其温度场与速度场类似，得轴心温度规律为：动量交换速度分布规律热量交换温度分布规律热量交换快于动量交换温度扩散角大于速度扩散角轴心温度衰减快于轴心速度衰减10第五章空调房间的空气分布2018-7-15非等温自由射流，流线的弯曲程度用Ar表示：Ar表征浮力与惯性力的无因次比值，Ar随着送风温差的提高而加大，随出口流速的增加而减小。Ar＜0，向下弯曲，冷射流；Ar＝0，不弯曲；Ar＞0，向上弯曲，热射流。Ar反映了射流的方向和弯曲程度，其绝对值越大，越弯曲。2、非等温自由射流-阿基米德数ArT0：射流出口温度，K；Tn：周围空气的温度，K；d0：送风口直径或当量直径，mu0：射流出口速度，m/s，近似认为不弯曲11（三）受限射流第五章空调房间的空气分布2018-7-15受限射流（有限空间射流）是指受到周围墙体、壁面的影响形成的射流形式。非贴附射流（图5-4a）贴附射流（图5-4b）回流区射流区回流区回流区射流区2018-7-15第五章空调房间的空气分布12（三）受限射流—贴附射流自由射流：Tip：贴附射流只有一半在卷吸空气，因此射流衰减较慢，射程较同样喷口的自由射流长。且Ar越小，则该贴附长度越长。贴附射流从计算看是自由射流的一半，因此其轴心速度为：2018-7-15第五章空调房间的空气分布13集中射流：贴附长度：扇形射流：其中：14（四）射流重合第五章空调房间的空气分布2018-7-15Tip：射流的轴心速度逐渐增大，直至最大，然后再逐渐衰减，直至趋近与零。该轴心速度比单一射流的中心速度要大，单股射流的速度分布为：根据两股射流叠加的动量守恒则其重叠后的轴心速度为：15（五）综合第五章空调房间的空气分布2018-7-15综合考虑以上因素，对于实际房间气流分布的计算，在等温自由射流的基础上进行不同因素的修正，得：K1：考虑射流受限的修正系数；K2：考虑射流重合的修正系数；K3：考虑非等温影响的修正系数2018-7-15第五章空调房间的空气分布162018-7-15第五章空调房间的空气分布17§5.2排风口（回风口）的气流流动图5-6a回风点汇图图5-6b排风口的流速分布在点汇作用下各球面的流量相等，则通过各球面的速度比：等速面Tip：吸风气流作用区内，任意两点间的流速变化与距点汇的距离平方成反比。因此回风口的速度场迅速下降，吸风所影响的范围变得很小。因此空调房间的气流流型主要取决于送风射流。18§5.2空气分布器及房间气流分布形式一、送风口的形式扇形风口管道式孔板第五章空调房间的空气分布2018-7-1519出风速度大，用于自由射流，高大空间集中送风(一）集中射流（紧凑式射流）收缩喷口直管喷口1、喷口第五章空调房间的空气分布2018-7-15球形喷口：方向可调采用喷口送风应符合下列规定：人员活动区宜位于回流区；喷口安装高度，应根据空调区的高度和回流区分布等确定（6-10m）；兼做热风采暖时，宜具有改变射流出口角度的功能。送风温度宜取8-12℃202、百叶风口（blades)双层活动百叶风口单层活动百叶风口用于管道和侧墙上作侧送风口，温度场和速度场均匀，混合层高度为0.3-0.5m侧面送风，用于一般空调，室温允许波动范围为±1℃和≤±0.5℃的 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 性空调。第五章空调房间的空气分布2018-7-15特点及适用性：21单层百叶送风口叶片可活动，用于一般空调工程（常用于回风口）。双层百叶送风口叶片可活动；内层对开叶片可以调节风量；水平叶片调节上下倾角用于较高精度空调工程。三层百叶送风口叶片活动；内层对开叶片可以调节风量；还有水平垂直叶片可调倾角和扩散角；用于高精度空调工程第五章空调房间的空气分布2018-7-15223、散流器（cellingdiffusers)散流器送风，温度场、速度场均匀，主要用于吊顶送风第五章空调房间的空气分布2018-7-15散流器平送，用于一般空调，室温允许波动范围为±1℃和≤±0.5℃的工艺性空调。散流器下送密集布置用于净化空调。特点及适用性：23（a）盘式散流器：属于平送流型或介于平送与下送流型之间（b）直片式散流器：属于平送流型或下送流型（c）流线型散流器：属于下送流型（d）送吸式散流器：属于平送流型散流器的形式第五章空调房间的空气分布2018-7-152018-7-15第五章空调房间的空气分布24采用散流器送风时，应满足下列要求：风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导(尽量布置成梅花形或对称均匀)，风口中心与侧墙的距离不宜小于1.0m；采用平送风时，贴附射流区无阻挡物。送风口低于顶棚以下300mm将不会产生贴附效应。平送散流器的送风水平射程L与垂直射程（H-2）之比宜保持在0.5-1.5之间。散流器服务的房间尺寸面积最好不超过1:1.5。兼具热风采暖，且风口安装高度较高时，宜具有改变射流出口角度的功能;散流器顶送风为了防止混合层的回旋气流影响净化效果，混合层应尽量位于工作区之上，混合层高度为0.5-1.0m，因此房间一般以大于3.5-4m为宜。254.孔板栅格风口送风均匀，速度衰减快，用于层高较低或净空较小建筑的一般空调。孔板可用胶合板、硬性塑料板或铝板等材料制作。第五章空调房间的空气分布2018-7-15采用孔板送风时，应符合下列规定：孔板上部稳压层的高度应按计算确定，且净高不应小于0.2m；混合层高度一般为0.2-0.3m；向稳压层内送风的速度宜采用3-5m/s。除送风射流较长的以外，稳压层内可不设送风分布支管。稳压层的送风口处，宜设防止送风气流直接吹向孔板的导流片或挡板。26（二）扇型射流适用于下部工作区送风第五章空调房间的空气分布2018-7-155.柱型风口27适用：窗台，侧送，适用于一般精度的空调工程（三）平面射流（扁射流）6、条缝风口(Linearslotoutlets)第五章空调房间的空气分布2018-7-157、管道式（圆管式）孔板依靠在送风风管底面或侧面上的条形送风口送出的射流实现送风的方式。28（四）其他风口8、旋流风口出风是旋转射流，诱导比大，速度衰减大，安装在天花板上或顶棚上，适用于顶送风第五章空调房间的空气分布2018-7-15299.座椅风口第五章空调房间的空气分布2018-7-15通常设置在影剧院、会场的座椅下，经处理后的空气以低于0.2m/s的风速从风口送出，以避免吹风感。3010.台式送风口第五章空调房间的空气分布2018-7-15环境与工位相结合的送风方式TAC（Task/Ambientconditioningsystem)2018-7-15第五章空调房间的空气分布311、送风口的出风速度应根据送风方式、送风口类型、安装高度、空调区允许风速和噪声标准等确定：侧送和散流器平送，送风口风速宜采用2-5m/s；孔板送风送风口出风速度宜为3-5m/s；条缝型送风口出风速度宜为2-4m/s；喷口侧向送风的风速宜取4-10m/s。2、采用贴附侧送风时，应符合下列规定：送风口上缘与顶棚的距离较大时，送风口应设置向上倾斜10~20°的导流片；送风口宜设置防止射流偏斜的导流片；射流流程中应无阻挡物。（五）送风口的设计要点：2018-7-15第五章空调房间的空气分布323、空调区的送风方式及送风口选型，应符合下列规定：宜采用百叶、条缝型等风口贴附侧送；当侧送气流有阻碍或单位面积送风量较大，且人员活动区的风速要求严格时，不应采用侧送；设有吊顶时，应根据空调区的高度及对气流的要求，采用散流器或孔板送风。当单位面积送风量较大，且人员活动区内的风速或区域温差要求较小时，应采用孔板送风；高大空间宜采用喷口送风、旋流送风或下部送风；送风口表面温度应高于室内空气露点温度1-2℃，低于室内露点温度时，应采用低温送风口。（五）送风口的设计要点：33二、回风口1、回风口形式：房间回风口是一个汇流的流场，风速的衰减较快，常用的回风口的形式有：百叶风口，格栅风口，铝网或钢网做成的网板风口。第五章空调房间的空气分布2018-7-152、回风口的布置：回风口不应设在射流区内和人员长期停留的地点，采用侧送时，宜设在送风口的同侧下方；高大空间上部有余热量时，宜在上部设置回风口；影响空调区域的局部热源，宜用排风口形式进行局部隔离。当设在房间下部时，回风口下缘离地面至少为0.15m。兼做热风采暖、房间净高较高时，宜设在房间的下部。回风口吸风速度宜按下表选用。34§5.3气流组织形式一、上送下回式第五章空调房间的空气分布2018-7-15从上部送风有较长时间与室内空气混合，温湿度均匀，速度场均匀，可采用较大温差送风。 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 c尤其适用于温湿度精度较高的场合。35二、上送上回式第五章空调房间的空气分布2018-7-15送排风管集中于上部空间，可吊顶设置暗装，适用于下部无法设置回风口的如商场，候车大厅，层高较低的会议室等。b、c适用于房间进深较大的情况b、c适用于房间进深较大的情况a、b、c三种方法施工都较方便，但影响房间净空使用。d、e暗装适合有美观要求的建筑36三、下送上回式第五章空调房间的空气分布2018-7-15送风直接进入工作区，要求送风温差较小，风速低（一般不超过0.5-0.7m/s）排风温度高于工作区温度，节能。常用于人员暂时停留的场所，如会堂或影剧院等。在工厂中可用于室内照度高和产生有害物的车间。37第五章空调房间的空气分布2018-7-15适用于高大空间旅馆，中庭等，可起到隔断气流作用，节能。温度上存在分层，又称“分层空调”。四、中送风分层空调气流组织设计时：当空调区高度大于10m，体积大于10000m3的高大空间，跨度大于25m宜采用双侧对送风；当空调区跨度较小时，可采用单侧送风，且回风口宜布置在送风口的同侧下方；侧送多股平行射流应互相搭接，采用双侧对送射流时，其射程可按相对喷口中点距离的90%计算。宜减少非空调区向空调区的热转移，必要时（单位体积散热量>4.2W/m3），宜在非空调区设置送、排风装置。2018-7-15第二章空调负荷计算与送风量38舒适性空调工作区内的风速（新民规GB50736-2012）§5.4房间气流分布的计算一、规范的要求：2018-7-15第二章空调负荷计算与送风量39工艺性空调室内设计温度、相对湿度及其允许波动范围，应根据工艺需要及健康要求确定。人员活动区的风速，供热工况时，不宜大于0.3m/s；供冷工况时，宜采用0.2m/s-0.5m/s。工艺性空调工作区内的风速（新民规GB50736-2012）侧送和散流器平送，送风口风速宜采用2-5m/s；孔板送风送风口出风速度宜为3-5m/s；条缝型送风口出风速度宜为2-4m/s；喷口侧向送风的风速宜取4-10m/s。送风口的风速回风口的风速401、校核速度与温差校核是否满足要求第五章空调房间的空气分布2018-7-15二、一般气流组织计算步骤：方法一：根据选定的出风口风速U0和送风温差412、校核贴附长度或Ar校核是否满足要求方法二：根据选定的出风口风速U0和风口尺寸F0第五章空调房间的空气分布2018-7-15423、气流组织计算的条件：若x位于起始段，则若x位于主体段，则x则为从射流出口到达计算段面的总长度。（工作区按2m计算）第五章空调房间的空气分布2018-7-15轴心温差一般应小于等于空调精度；对于高精度恒温工程，宜为空调精度的0.4-0.8倍。轴心温差：送风射程x：轴心速度：轴心速度ux一般应小于工作区的允许风速贴附长度l或Ar：贴附射程为送风口至距对面墙0.5m距离处。43第五章空调房间的空气分布2018-7-15下送风贴附侧送风x的选定：散流器顶送散流器贴附送风2018-7-15第五章空调房间的空气分布44三、孔板送风的计算方法开孔率k若孔板是正方形排列：f0：孔口的面积；f1：孔板的面积；若全面孔板，则为顶棚面积若局部孔板，则为开孔的孔板总面积。d0：孔口直径；l：孔间距。孔口排列图（一）孔板的基本特征2018-7-15第五章空调房间的空气分布45汇合段x0：由小孔出流的射流在汇合为总流前存在一个汇合段起始段x1：汇合段以后与自由射流相似存在一个中心速度保持不变的起始段。b：矩形孔板：b=宽度方形孔板：b=边长圆形孔板：b=0.89D主体段x2：射流中心速度逐渐衰减的一段汇合段起始段主体段（二）孔板送风射流段2018-7-15第五章空调房间的空气分布46（三）孔板的分类1、按孔板与顶棚的面积比分：局部孔板送风（a、b）：全面孔板送风（c）：2、按供风方式分：直接管道供风（a）静压室供风（b、c）2018-7-15第五章空调房间的空气分布47（四）射流中心衰减规律1、局部孔板若计算断面处于射流的起始段（x<4b)，射流中心的速度与温度是个与射程无关的不变值，其衰减是指在汇合段发生，只取决于开孔率的大小和孔口特性。系数K1，K2，K3是对汇合后的总流来修正的汇合段起始段主体段2018-7-15第五章空调房间的空气分布48（四）射流中心衰减规律1、局部孔板若计算断面处于射流的主体段（x>4b)，长条形孔板：圆形和方形孔板：汇合段起始段主体段2018-7-15第五章空调房间的空气分布49（四）射流中心衰减规律2、全面孔板主要考虑在汇合段所发生的汇流过程汇合段起始段主体段采用孔板送风应注意的问题：要达到较好的空气分布效果，一般开孔率k=0.2-5%为避免孔口出流时产生较大的噪声并保证工作区流速处于合适的范围，一般u0≤4m/s为使得孔板出风均匀，一般限制孔口出流前的空气流速（垂直于孔口出流方向）和孔口流速之比，u/u0≤0.25，以免出流不均和出流偏斜。稳压层的净高不应小于0.2m。50第五章空调房间的空气分布2018-7-15例题5-1：上侧送风例题5-2：下侧送风例题5-3：散流器平送例题5-4：孔板送风自学内容：51§5.5气流分布的性能评价一、不均匀系数在工作区内选择n个测点，分别测得各点的温度和风速，其算术平均值为：均方根偏差第五章空调房间的空气分布2018-7-15不均匀系数Tip:不均匀系数Kt、Kv越小，气流分布的均匀性越好，人体感觉到越舒适。52二、空气分布特性指标（ADPI指标）ADPI：满足规定的风速和温度要求的测点数/总的测点数有效温差△ET=（T-Tn）-7.66（Vi-0.15)第五章空调房间的空气分布2018-7-15三、能量利用系数Tip：当排风温度大于室内温度时，η>1，因此下送风上排风的送风方式能源利用有效性最高。考虑气流分布的能量利用有效性的指标：Tip：通常ADPI≥80％认为气流分布良好，人体感觉到越舒适。53房间的换气效率ε理想送风方式的空气龄τn与实际送风方式的空气龄之比。四、换气效率第五章空调房间的空气分布2018-7-15空气龄τp：指空气进入房间的时间。空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，品质越好。活塞流的换气时间是所有通风方式中换气时间最短的一种方式，活塞流出口处的空气龄τe=名义时间常数τnTip：换气效率越高，说明房间的通风效果越好。名义时间常数τn：指空气通过房间所需要的最短时间（理想送风方式的空气龄）。54常见送回风形式的换气效率(a)近似活塞流(b)下送上回(d)上送上回(c)顶送上回第五章空调房间的空气分布2018-7-15室内平均空气龄等于出口处的空气龄（或名义时间常数）的一半室内平均空气龄等于出口处的空气龄THEEND!2018-7-15第五章空调房间的空气分布55