空調(diào)房間氣流組織和散流器形式

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1、LG商用空調(diào) 技術(shù)培訓(xùn) 空調(diào)房間的氣流組織 建筑物內(nèi)空調(diào)效果的好壞及其經(jīng)濟(jì)性，不僅取決于風(fēng)溫、風(fēng)量，還與 空調(diào)房間的氣流組織有關(guān)。 室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)是： 合理地組織室內(nèi)空氣的流動(dòng)與分布，使 室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度能更好地滿足工藝要求及人 們舒適感的要求。室內(nèi)氣流組織是否合理，不僅直接影響房間的室內(nèi)空氣 質(zhì)量，而且也影響暖通空洞系統(tǒng)的耗能量和初投資。 空調(diào)房間內(nèi)氣流分布的相關(guān)因素 ：與送風(fēng)口的型式、數(shù)量和位臵，回 (排 )風(fēng)口的位臵，送風(fēng)參數(shù) (送風(fēng)溫差 t 0，送風(fēng)口速度 vo)，風(fēng)口尺寸， 空間的幾何尺寸及污染源的位臵和性質(zhì)等有關(guān)。 一、送、回 (排 )風(fēng)口氣流流動(dòng)的

2、規(guī)律 1、送風(fēng)口空氣流動(dòng)規(guī)律 要合理組織氣流，首先必須清楚送、回 (排 )風(fēng)口空氣流動(dòng)的規(guī)律。 對(duì)于送風(fēng)口，空氣從一定形狀和大小的噴口出流可形成射流。 空氣經(jīng)過(guò)孔口或噴嘴向周圍氣體的外射流動(dòng)稱為射流。 射流類型： 1）自由射流； 2）限制射流。 1）層流射流； 2）紊流射流。 1）等溫射流； 2）非等溫射流。 1）集中射流； 2）扁射流； 3）扇形射流。 （ 1）自由射流 對(duì)于等溫射流 ，如圖 15.1所示，沿 射流長(zhǎng)度 ,射流流量不斷增加，斷面不 斷擴(kuò)大，而射流速度不斷下降。 沿射流長(zhǎng)度，可分為起始段和主體 段?？照{(diào)中常用的射流段為主體段。 在確定送風(fēng)口時(shí) ，如需增大射程， 可以提高出口速度

3、或減少紊流系數(shù)；如 需增大射流擴(kuò)散角，即增大與周圍介質(zhì)的混合能力，可以選用紊流系數(shù)值 較大的送風(fēng)口。 常見風(fēng)口型式的紊流系數(shù) ，見表 6.1。 對(duì)于非等溫射流 ， 當(dāng)送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)稱為 “ 冷射流 ” ；高于室 內(nèi)溫度時(shí)稱為 “ 熱射流 ” 。 由于溫差的存在 ， 射流的密度與室內(nèi)空氣的密 度不同 ， 造成了水平射流軸線的彎曲 。 熱射流的軸線將往上翹 ， 冷射流的 軸線則往下彎曲 ， 見圖 15.2所示 。 （ 2） 受限射流 當(dāng)射流邊界的擴(kuò)展受到房間邊壁影響時(shí)，就稱為受限射流 (或有限空間射 流 )。 研究表明當(dāng)射流斷面面積達(dá)到房間橫斷面面積的 1 5時(shí)，射流受限，成 為受限射流。

4、 當(dāng)射流不斷卷吸周圍空氣時(shí)，周圍較遠(yuǎn)處空氣受壓力作用必然要來(lái)補(bǔ)充 。由于邊壁的存在與影響形成回流 (見圖 6 3)。而回流范圍有限，則促使 射流外逸，于是射流與回流閉合形成大渦流。 受限射流的壓力場(chǎng)是不均勻的，各斷面靜壓隨射程而增加。由于它的回 流區(qū)一般是工作區(qū)，控制回流區(qū)的風(fēng)速具有實(shí)際意義。受限射流的幾何形 狀與送風(fēng)口安裝位臵有關(guān)。 2、回 (排 )風(fēng)口空氣流動(dòng)規(guī)律 回 (排 )風(fēng)口的氣流流動(dòng)近似于流體 力學(xué)中所述的匯流。匯流的規(guī)律是在距 點(diǎn)匯不同距離的各等速球面上流量相等， 因面隨著離開匯點(diǎn)距離的增大，流速呈 二次方衰減，即： 回 (排 )風(fēng)口速度衰減快的特點(diǎn)，決定了它的作用范圍的有限性。

5、因此 在研究空間的氣流分布時(shí)，主要考慮送風(fēng)口射流的作用，同時(shí)考慮回 (排 ) 風(fēng)口的合理位臵，以便實(shí)現(xiàn)預(yù)定的氣流分布模式。忽略回 (排 )風(fēng)口在空間 氣流分布的作用，將導(dǎo)致降低送風(fēng)作用的有效性。 二、送、回 (排 )風(fēng)口與氣流組織形式 1、送風(fēng)口的形式 送風(fēng)口及其紊流系數(shù)大小，對(duì)射流的擴(kuò)散及空間內(nèi)氣流流型的形成有 直接影響。因此，在設(shè)計(jì)氣流組織時(shí)，應(yīng)根據(jù)空調(diào)精度、氣流形式和送風(fēng) 口安裝位臵以及建筑室內(nèi)裝修的藝術(shù)配合等要求選擇不同形式的送風(fēng)口。 送風(fēng)口的形式很多，典型的主要有以下幾種： （ 1）側(cè)送風(fēng)口； （ 2）散流器； （ 3）孔板送風(fēng)口； （ 4）噴射式送風(fēng)口； （ 5）旋流送風(fēng)口 ; （

6、 6）條形送風(fēng)口等。 （ 1）側(cè)送風(fēng)口 （ 2）散流器 （ 3）孔板送風(fēng)口 空氣經(jīng)過(guò)開有若干圓形或條縫形小孔的孔 板進(jìn)入房間，這種風(fēng)口形式叫孔板送風(fēng)口。 特點(diǎn) : 射流的擴(kuò)散和混合較好，射流的混 合過(guò)程很短，溫差和風(fēng)速衰減快，因而工作區(qū) 溫度和速度分布均勻。 孔板送風(fēng)時(shí)，風(fēng)速均勻面較小，區(qū)域溫差 亦很小。因此，對(duì)于區(qū)域溫差和工作區(qū)風(fēng)速要 求嚴(yán)格、單位面積送風(fēng)量比較大、室溫允許波 動(dòng)范圍較小的有恒溫及凈化要求高的空調(diào)房間，宜采用孔板送風(fēng)酌方式。 （ 4）噴射式送風(fēng)口 由高速噴口送出的射流帶動(dòng)室內(nèi)空氣進(jìn)行強(qiáng)烈混合，使射流流量成倍 地增加，射流截面積不斷擴(kuò)大，速度逐漸衰減，室內(nèi)形成大的回旋氣流， 工

7、作區(qū)一般是回流區(qū)。 這種送風(fēng)方式具有射程遠(yuǎn)、送風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資較省、一般能夠滿足 工作區(qū)舒適條件的特點(diǎn)。 它是大型建筑高大空間 (如體育館、劇院、候機(jī) 大廳、工業(yè)廠房等 )常用的一種送風(fēng)口。 （ 5）旋流送風(fēng)口 圖 6.7是旋流送風(fēng)口的一種形式。送風(fēng)經(jīng) 旋流葉片形成旋轉(zhuǎn)射流，送風(fēng)氣流與室內(nèi)空 氣混合好，速度衰減快。這種送風(fēng)口很適合于 要求送風(fēng)射程短的體育館看臺(tái)及電子汁算機(jī)房的地面送風(fēng)。 各種送風(fēng)口形式、特征和適用范圍見表 15.2。 2、回 (排 )風(fēng)口 由于回 (排 )風(fēng)口的匯流場(chǎng)對(duì)房間氣流組織影響較小，因而它的形式也 比較簡(jiǎn)單，有的只在孔口加一金屬網(wǎng)格，也有裝格柵和百葉的，通常要與 建筑裝

8、飾相協(xié)調(diào)。 回 (排 )風(fēng)口的形狀相位臵根據(jù)氣流組織要求而定。若設(shè)在房間下部時(shí)， 為避免灰塵和雜物被吸入，風(fēng)口下緣離地面至少為 0.15m，風(fēng)速也應(yīng)取得低 些。 回風(fēng)口可以采取簡(jiǎn)單形式，但一般要求應(yīng)有調(diào)節(jié)風(fēng)量的裝臵。 3、氣流組織形式 空調(diào)房間氣流組織形式有多種，它取決于送風(fēng)口的形式和送回 (排 )風(fēng) 口的布臵。主要有以下幾種形式： （ 1）上送下回式； （ 2）上送上回式； （ 3）下送上回式； （ 4）中送風(fēng)式。 （ 1）上送下回式 空氣由房間上部送入，下部排出。 在冬季運(yùn)行時(shí)，易使熱風(fēng)送下。 圖 6.8所示， (a)可根據(jù)房間的大 小可擴(kuò)大為雙側(cè)送風(fēng)； (b)可根據(jù)需要確定散流器的數(shù)目；

9、 (c)尤其適用于溫、濕度和潔凈度 要求較高的潔凈室。 （ 2）上送上回式 圖 6.9所示 3種上送上回氣流組 織形式。 特點(diǎn)： 為可將送回風(fēng)管道集中 布臵在上部，且可設(shè)臵吊頂， 使管道暗裝。 （ 3）下送上回式 （ 4）中送風(fēng)式 圖 6.10所示 3種氣流組織形式中， 除方式 (b)外，送風(fēng)直接進(jìn)人工作 區(qū)，在臵換通風(fēng)系統(tǒng)中，新鮮的冷 空氣由房間底部以極低的速度送入， 送風(fēng)溫差小。底層即人停留區(qū)，空 氣品質(zhì)好；頂層為高溫空氣區(qū)，余 熱和污染物主要集中于此區(qū)內(nèi)。因其排風(fēng)溫度高于工作區(qū)溫度，故具有一 定的節(jié)能效果。近年來(lái)國(guó)外相當(dāng)重視，國(guó)內(nèi)也在逐步推廣和應(yīng)用。 在某些高大空間內(nèi)，不需要將整個(gè)空 間作為主調(diào)控制區(qū)?？刹捎萌鐖D 6.11所示 的中送風(fēng)方式，節(jié)省能量。但是，該種方 式會(huì)造成空間溫度分布不均，存在溫度 “ 分層 ” 現(xiàn)象。 三、 氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算 空調(diào)房間氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算的任務(wù)是 :選擇氣流分布的形式，確定送、 回風(fēng)口的形式、數(shù)量和尺寸，使其工作區(qū)的空氣參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。 氣流組織的計(jì)算方法較多，但所有計(jì)算公式都是基于實(shí)驗(yàn)條件下的半 經(jīng)驗(yàn)公式，都有一定的局限性，下面針對(duì)工程中常用的氣流組織形式，介 紹幾種計(jì)算方法。 1、側(cè)送風(fēng)的計(jì)算 2、散流器送風(fēng)的計(jì)算 四、空氣分布性能的評(píng)價(jià) 1、不均勻系數(shù)法 2、空氣分布特性指標(biāo) 3、換氣效率 4、能量利用系數(shù) 參見 供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)