算例 气流组织设计
气流组织分布及计算
第10章室内气流分布10.1 对室内气流分布的要求与评价10.1.1 概述空气分布又称为气流组织。
室内气流组织设计的任务就是合理的组织室内空气的流动与分布，使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好的满足工艺要求及人们舒适感的要求。
空调房间内的气流分布与送风口的型式、数量和位置，回风口的位置，送风参数，风口尺寸，空间的几何尺寸及污染源的位置和性质有关。
下面介绍对气流分布的主要要求和常用评价指标。
10.1.2 对温度梯度的要求在空调或通风房间内，送入与房间温度不同的空气，以及房间内有热源存在，在垂直方向通常有温度差异，即存在温度梯度。
在舒适的范围内，按照ISO7730标准，在工作区内的地面上方1.1m和0.1m 之间的温差不应大于3C (这实质上考虑了坐着工作情况)；美国ASHRAE55-9标准建议1. 8m和0. 1m之间的温差不大于3C (这是考虑人站立工作情况)。
10.1.3 工作区的风速工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。
在温度较高的场所通常可以用提高风速来改善热舒适环境。
但大风速通常令人厌烦。
试验表明，风速＜0.5m/s时，人没有太明显的感觉。
我国规范规定：舒适性空调冬季室内风速〉0.2m/s，夏季〉0.3m/s。
工艺性空调冬季室内风速〉0. 3m/s，夏季宜采用0.2-0.5m/s。
10.1.4 吹风感和气流分布性能指标吹风感是由于空气温度和风速(房间的湿度和辐射温度假定不变)引起人体的局部地方有冷感，从而导致不舒适的感觉。
1. 有效吹风温度EDT美国ASHRA B有效吹风温度EDT(Effective Draft Temperature) 来判断是否有吹风感，定义为EDT (t x t m) 7.8( x 0.15) (10-1)式中t x,t k室内某地点的温度和室内平均温度，C；v x--室内某地点的风速，m/s。
对于办公室，当EDT=-1.7~l C, V x V0.35m/s时，大多数人感觉是舒适的，小于下限值时有冷吹风感。
某大型会议室气流组织分析
某大型会议室气流组织分析摘要：某大型会议室长度方向20m，进深方向16m，吊顶后净高6m，采用一次回风全空气空调系统，其中送风方式采用散流器顶送风，回风方式采用单层百叶顶回风。
通过CFD软件对会议室室内的气流组织进行模拟分析，结果表明：会议室中人员主要活动区域的速度集中分布在0.2-0.3m/s附近，温度主要分布在23-26℃附近，满足该房间舒适性空调的室内设计要求。
关键词：空调系统设计，气流组织，室内空气质量0 引言随着人们对室内环境品质要求的不断增高，这就对暖通专业的空调通风等设计提出了更高标准的要求，房间内采用不同的气流组织对应有不同的速度场、温度场[1]，大型会议室的特点就是人员密度大，对室内的空气品质要求较高，因此合理的气流组织不仅可以为人们提供健康、舒适的环境，还可以在一定程度上提高人们的工作效率。
文章分析了某大型会议室的空调系统设计及房间内的气流组织形式。
1 工程概况与空调系统设计该项目位于西南某公共建筑内的大型会议室，建筑长度方向20m，进深方向16m，房间布置的有吊顶，做完吊顶后的净高为6m，空调室外计算干球温度为32.6℃，会议室房间夏季室内设计参数为26℃。
混合式系统是集中式空调系统中最常用的方式之一，即处理的空气一部分来自新鲜的空气，一部分来自室内的回风，常用于公共建筑等较大空间可提供风管设置的场所[2]。
一次回风全空气系统是比较常见的一种空调系统形式，该系统具有以下特点：设备简单，初始投资较小；可以对室内房间进行有效的通风换气；可以保证房间全年的多工况运行；设备的使用寿命较长等[3]。
基于上述分析，该项目空调形式采用一次回风全空气空调系统，送风方式采用散流器顶送风，回风方式采用单层百叶顶回风。
2 气流组织分析CFD数值模拟是以流体力学为理论基础，流体的流动满足质量守恒、动量守恒及能量守恒方程，本文的基本假设包括空气为不可压缩理想气体，并且与外界没有热量交换，通风视为定常流动。
气流组织设计
四、气流组织的设计计算气流组织设计的任务就是合理地组织室内空气的流动与分布、确定送风口的型式、数量与尺寸,使工作区的风速与温差满足工艺要求及人体舒适感的要求。
气流组织的效果可以用空气分布特性指标ADPI(Air Diffusion Performance Index)来评价,它定义为工作区内各点满足温度、湿度与风速要求的点占总点数的百分比。
可以通过实测来确定。
以下介绍几种气流组织的设计方法。
气流组织设计一般需要的已知条件如下:房间总送风量0L (m 3／S );房间长度L (m );房间宽度W (m );房间净高H (m);送风温度0t (℃);房间工作区温度n t (℃);送风温差0t ∆(℃)。
气流组织设计计算中常用的符号说明如下:ρ——空气密度,取1、2 (kg/m 3);p C ——空气定压比热容,取1、01 kJ ／(kg ·℃);0L ——房间总送风量(m 3／S);L ——房间长度(m);W ——房间宽度(m);H ——房间净高(m);x ——要求的气流贴附长度(m),x 等于沿送风方向的房间长度减去1 m;0t ——送风温度(℃);n t ——房间工作区温度(℃);0/d F n ——射流自由度,其中n F 为每个风口所管辖的房间的横截面面积(m 2);0d ——风口直径,当为矩形风口时,按面积折算成圆的直径(m)。
(一)侧送风的计算除了高大空间中的侧送风气流可以瞧做自由射流外,大部分房间的侧送风气流都就是受限射流。
侧送方式的气流流型宜设计为贴附射流,在整个房间截面内形成一个大的回旋气流,也就就是使射流有足够的射程能够送到对面墙(对双侧送风方式,要求能送到房间的一半),整个工作区为回流区,避免射流中途进人的工作区。
侧送贴附射流流型如图6-10所示 (图中断面I-I 处,射流断面与流量都达到了最大,回流断面最小,此处的回流平均速度最大即工作区的最大平均速h υ)。
这样设计流型可使射流有足够的射程,在进人工作前其风速与温差可以充分衰减,工作区达到较均匀的温度与速度;使整个工作区为回流区,可以减小区域温差。
气流组织计算
ρ
空气密度： 1.2kg/m³c
空气定压比热容: 1.01kJ/(kg·
Ls
房间总送风量：
1.62m³/s L
房间长度：W
房间宽度：H
房间净高：
x0平送射流原点与散流器中心的距离：K
送风口常数：
设计步骤:① 按照房间（或分区）的尺寸布置散流
器，计算每个散流器的送风量。
散流器个数n：每个散流器的送风量
l s：729m³/h 0.20
m³/s
② 初选散流器。
选用散流器颈部尺寸：
方(矩形)形：
圆形：
颈部面积：颈部风速υ0= 3.81m/s
散流器实际出口面积A=0.05㎡散流器出口风速υs = 4.242.52m
0.22m/s
式中，L——散流器服务区边长：多层锥面散流器取0.07m。
④ 计算工作区平均风速。
多层锥面散流器为1.4，盘③ 计算射程，即散流器中心到风速为υx=按表1选择适当的散流器颈部风速υ0，层高较低或要求噪声低时，应选低风速；层高较高选定散流器规格。
散流器的具体选择可参看有关样本。
散流器平送气流组织计算
左右选取风口。
散流器实际出口面
夏季不大于
工作区风速要求，冬季不大于
室内平均风速：
送冷风时，υm=0.27m/s
送热风时，υm=0.18m/s
.07m。
.4，盘式散流器为1.1。
高较高或噪声控制要求不高时，可选用高风速；选定风速后，进一步织计算
取其平均值。
出口面积与颈部面积的比值：
υm满足工作区风速要求，设计合理！υm满足工作区风速要求，设计合理！。
空调气流组织计算
ρ空气密度： 1.2kg/m³c空气定压比热容: 1.01kJ/(kg·℃)Ls房间总送风量：6000m³/h 1.666667m³/s L房间长度：30m W房间宽度：12m H房间净高：7m ts送风温度：20℃tn房间工作区温度：28℃△ts送风温差：8℃工作区高度： 2.7m ɑ喷口紊流系数：0.07设计步骤：喷口直径ds=0.26m喷口倾角α=0喷口安装高度： h=6m喷口安装位置： x=13my= 3.3my/ds=12.69231x/ds=50① 当α=0且送冷风时0.002378② 当α角向下且送冷风时0.002378② 当α角向下且送热风时-0.00238阿基米德数Ar=0.002378喷口侧向送风气流组织设计计算——单股非等（1） 初选喷口直径ds、喷口倾角α、喷口安装高度h。
（喷口有圆形和扁形[高宽比（1:10~（1:20射程较远，速度衰减也较慢，而扁喷口在水平方向扩散要圆喷口相似。
）带收缩口的圆喷口，ɑ=0.07；对圆柱形喷喷口直径ds一般在0.2~0.8m之间；喷口倾角α按计算确定，一般冷射流α=0~15°，热射流根据工程具体要求而确定：h太小，射流会直接进入工作区，影响舒适程度；h太大也不适宜6~10m。
（2） 计算相对落差y/ds和相对射程x/ds。
（3） 根据要求达到的气流射程x和垂直落差y，计算阿基米德数Ar。
5.339266m/s 式中，g为重力加速度，g=9.81m/s 25.879367个，取6实际的送风速度υs= 5.231918m/s0.688977m/s0.344488m/s0.2m/s，（4） 计算送风速度υs。
根据阿基米德数定义式，有：计算出的υs，如在4~10m/s范围内是适宜的；若υs>10m/s时，应重新假设ds或α值重新计υp不满足工作区风速要夏季不大于工作区风速要求，冬季不大于（5）根据ds、υs、Ls计算喷口的个数。
气流组织得设计计算
四、气流组织得设计计算气流组织设计得任务就是合理地组织室内空气得流动与分布、确定送风口得型式、数量与尺寸,使工作区得风速与温差满足工艺要求及人体舒适感得要求。
气流组织得效果可以用空气分布特性指标ADPI(Air Diffusion Performance Index)来评价,它定义为工作区内各点满足温度、湿度与风速要求得点占总点数得百分比。
可以通过实测来确定。
以下介绍几种气流组织得设计方法。
气流组织设计一般需要得已知条件如下:房间总送风量(m3／S);房间长度(m);房间宽度(m);房间净高(m);送风温度(℃);房间工作区温度 (℃);送风温差(℃)。
气流组织设计计算中常用得符号说明如下:——空气密度,取1、2 (kg/m3);——空气定压比热容,取1、01 kJ／(kg·℃);——房间总送风量(m3／S);——房间长度(m);——房间宽度(m);——房间净高(m);——要求得气流贴附长度(m),等于沿送风方向得房间长度减去1 m;——送风温度(℃);——房间工作区温度(℃);——射流自由度,其中为每个风口所管辖得房间得横截面面积(m2);——风口直径,当为矩形风口时,按面积折算成圆得直径(m)。
(一)侧送风得计算除了高大空间中得侧送风气流可以瞧做自由射流外,大部分房间得侧送风气流都就是受限射流。
侧送方式得气流流型宜设计为贴附射流,在整个房间截面内形成一个大得回旋气流,也就就是使射流有足够得射程能够送到对面墙(对双侧送风方式,要求能送到房间得一半),整个工作区为回流区,避免射流中途进人得工作区。
侧送贴附射流流型如图6-10所示 (图中断面I-I处,射流断面与流量都达到了最大,回流断面最小,此处得回流平均速度最大即工作区得最大平均速)。
这样设计流型可使射流有足够得射程,在进人工作前其风速与温差可以充分衰减,工作区达到较均匀得温度与速度;使整个工作区为回流区,可以减小区域温差。
因此,在空调房间中,通常设计这种贴附射流流型。
Book1 气流组织计算
热风风速 m/s 0.20
x0
0.07
m 1.1 m/s m m/s m/s
送风口常数（K） 1.4 射流末端速度（vx）0.5 散流器服务边长 6 冷风风速要求 0.3 热风风速要求 0.2
散流器参数 数量 长 mm 个 1 0
宽 mm 0
面积 m
2
射流水平距离 室内平均流速 冷风风速 m 2.86 m/s 0.24 m/s 0.29
热风风速 m/s 0.19
x0
0.07
m 1.1 m/s m m/s m/s
送风口常数（K） 1.4 射流末端速度（vx）0.5 散流器服务边长 7 冷风风速要求 0.3 热风风速要求 0.2
散流器参数 数量 长 mm 个 2 0
宽 mm 0
面积 m2
射流水平距离 室内平均流速 冷风风速 m 3.07 m/s 0.24 m/s 0.29
热风风速 m/s 0.19
x0
0.07
m 1.1 m/s m m/s m/s
送风口常数（K） 1.4 射流末端速度（vx）0.5 散流器服务边长 7 冷风风速要求 0.3 热风风速要求 0.2
散流器参数 数量 长 mm 个 1 0
宽 mm 0
面积 m
2
射流水平距离 室内平均流速 冷风风速 m 2.75 m/s 0.23 m/s 0.28
3
出口面积 m
2
颈部风速 m/s 3.91
出口风速 m/s 4.34
m/s 5.07
mm 263
mm 300
m
2
0.071
0.064
参数 房间1
检验室405房间参数 长 宽 高 m m m 7.2 6.8 3.3
暖通空调室内气流组织计算
暖通空调室内气流组织计算经过空调系统处理的空气，经送风口送入空调房间，与室内空气进行热质交换后由回风口排出，必然引起室内空气的流动，形成某种形式的气流流型和速度场，速度场往往是其它场（如温度场、湿度场和浓度场）存在的前提和基础，所以不同恒温精度、洁净度和不同使用要求的空调房间，往往也要求不同形式的气流流型和速度场。
气流设计的任务是合理的组织室内空气的流动，使室内工作区空气的温度、湿度能更好的满足工艺要求及人们的舒适感要求。
空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响到空调房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。
影响气流组织的因素很多，如送风口的位置及型式，回风口的位置，房间几何形状及室内的各种扰动等。
其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响更为重要。
6.1 风口型式和气流组织形式送风口型式及其紊流系数的大小，对射流的发展及流型的形成都有直接影响。
因此，在设计气流组织时，根据空调精度、气流型式、送风口安装位置以及建筑装修的艺术配合等方面的要求选择不同型式的送风口。
常见的典型送风口型式有：侧送风口、散流器、孔板送风口、喷射式送风口和旋流送风口。
侧送风适用于剧院看台等大型公共场合，喷口送风适用于空间交大的公共建筑和高大厂房；根据本建筑物的实际情况（有吊顶夹层，速度场温度场均匀），最终决定，室内送风方式用顶送。
按照送、回风口布置位置和型式的不同，气流组织形式可以归纳为以下五种：侧送侧回，上送上回，中送下回，中送上下回，下送上回及上送上回。
本设计全部房间均采用卡式四面出风型风机盘管，送风方式为上部两侧送上部中间回。
合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口设置的位置，回风口影响较小。
6.2 气流组织计算图5-1 房间气流组织校核计算用图在本工程中，对房间的气流组织分布需要校核，以检验是否达到了预期的气流分布效果，目前在气流分布校核计算较多依赖于实验的经验式。
现举剧名住宅区房间为例来说明气流组织校核的过程。
喷口气流组织计算
喷口送风计算书1. 设计条件总送风量Q=40m3/h,射流轨迹中心距风口中心的垂直落差5.2m,射流的射程20m ，室内要求夏季温度26℃，喷口采用带收缩口的圆喷口，气流以水平方向从喷送出。
2. 计算过程① 设喷口直径为0.25m 计算相对落差和相对射程： 8.2025.02.5==s d y ，8025.020==s d x ②计算阿基米德数Ar ：0010137.0)35.025.02007.051.0(808.20)35.051.0()(22=+⨯⨯⨯=+=s s s d ax d x d yAr ③计算风口的送风速度s vs m t Ar t gd v n s s s /2.7)27326(0010137.082.081.9)273(=+⨯⨯⨯=+∆= ④校核射流末端的轴心速度x v （m/s ）和平均速度p v （m/s ）:s m d ax v v s s x /60.0145.025.02007.048.02.7145.048.0=+⨯⨯=+⨯= s m v v x p /3.06.05.021=⨯== ⑤确定喷口个数n:66.036002.725.0785.08403600422=⨯⨯⨯===S S S d S v d L L L n π个 选取S d =0.25圆形风口一个，喷口实际送风速度S v :s m v S /89.43600125.0785.08642=⨯⨯⨯= 此外，射流末端的轴心速度S v 和气流平均速度p vs m v X /41.0145.025.02007.048.089.4=+⨯⨯= s m v v X p /21.041.02121=⨯==此平均速度满足夏季舒适型空调空气调节区平均不大于0.3m/s 的要求。
综合体育训练馆类建筑比赛大厅气流组织设计与分析
综合体育训练馆类建筑比赛大厅气流组织设计与分析高大空间建筑气流组织是空调系统设计的难点。
像体育馆这样的高大空间,比赛厅的温度、湿度、速度等参数是非常重要的,合理的室内参数不但能够使运动员和观众感到舒适,而且这些参数对所进行的比赛有重要的影响。
像羽毛球、乒乓球这类的小球如果风速过大,超过允许的风速,则小球将会在空中受到影响。
所以室内空调参数尤其是比赛场区风速的大小对综合体育馆空调设计是重点也是难点。
由于室内空气分布受到很多因素的影响,故揭示其分布规律存在一定难度。
近年来,随着计算机的发展和广泛应用,数值求解的能力越来越高,这就为直接以流体力学计算气流组织创造了条件。
“计算流体力学”(Computational Fluid Dynamics)是伴随着计算机的出现而兴起的一门新的科学,因此利用CFD模拟方法对气流组织进行数值模拟方兴未艾。
本文利用CFD模拟软件,对某一体育训练馆气流组织进行模拟分析。
建立了冬季、夏季分层空调侧送下回,冬季、夏季上送下回四种通风方案的气流组织形式的模型。
在对物理模型和数学模型理论分析和假设的基础上,边界条件采用k-ε模型结合壁面函数法进行处理,运用k-ε模型和SIMPLE方法对室内气流组织进行数值模拟。
基于数值模拟结果,本文主要将分层空调系统和上送下回空调系统进行系统的对比,结果表明,夏季侧送下回分层空调系统能够满足大球(如篮球、排球)比赛要求,且与上送下回式空调系统相比具有较好节能效果,但比赛区的风速大于0.2m/s,所以不能用于小球(如羽毛球、乒乓球)比赛时使用。
故夏季进行小球比赛时,可以采用改变送风量,降低送风速度。
冬季两种气流组织形式均可满足大小球比赛的要求,而上送下回式空调系统节能效果较侧送下回分层空调系统好些。
同时,分析了气流组织的优缺点,具有现实意义。
大空间建筑空调气流组织计算方法
大空间建筑空调气流组织计算方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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算例气流组织设计
四、气流组织的设计计算气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动与分布、确定送风口的型式、数量和尺寸，使工作区的风速和温差满足工艺要求及人体舒适感的要求。
气流组织的效果可以用空气分布特性指标ADPI （Air Diffusion Performance Index ）来评价，它定义为工作区内各点满足温度、湿度和风速要求的点占总点数的百分比。
可以通过实测来确定。
以下介绍几种气流组织的设计方法。
气流组织设计一般需要的已知条件如下：房间总送风量0L (m 3／S )；房间长度L (m )；房间宽度W (m )；房间净高H (m)；送风温度0t (℃)；房间工作区温度n t (℃)；送风温差0t ∆(℃)。
气流组织设计计算中常用的符号说明如下:ρ——空气密度，取1.2 (kg/m 3)；p C ——空气定压比热容，取1.01 kJ ／(kg ·℃)；0L ——房间总送风量(m 3／S)；L ——房间长度(m)；W ——房间宽度(m)；H ——房间净高(m)；x ——要求的气流贴附长度(m)，x 等于沿送风方向的房间长度减去1 m ；0t ——送风温度(℃)；n t ——房间工作区温度(℃)；0/d F n ——射流自由度，其中n F 为每个风口所管辖的房间的横截面面积(m 2)；0d ——风口直径，当为矩形风口时，按面积折算成圆的直径(m)。
（一）侧送风的计算除了高大空间中的侧送风气流可以看做自由射流外，大部分房间的侧送风气流都是受限射流。
侧送方式的气流流型宜设计为贴附射流，在整个房间截面内形成一个大的回旋气流，也就是使射流有足够的射程能够送到对面墙(对双侧送风方式，要求能送到房间的一半)，整个工作区为回流区，避免射流中途进人的工作区。
侧送贴附射流流型如图6-10所示 (图中断面I-I 处，射流断面和流量都达到了最大，回流断面最小，此处的回流平均速度最大即工作区的最大平均速h υ)。
这样设计流型可使射流有足够的射程，在进人工作前其风速和温差可以充分衰减，工作区达到较均匀的温度和速度；使整个工作区为回流区，可以减小区域温差。
会议厅气流组织
器颈部风速为 3.2m/s，远小于 7m/s，不会产生较大的噪声。所 以选用 250x250mm 方形散流器 10 个， 满足室内的气流组织的需 要。
会议厅位于十五层,净高为 5 米,总面积约为 730m2,拟用散流器 进行气流组织设计: (1) 将会议厅划分为 10 个区域,如下图所示:
(2) 将散流器布置到每个分区的中央 , 以区域①为例 , 计算过程 如下: 由公式vPj =
0.381nA
A2 +H 2 4 0.5
计算室内的平均ห้องสมุดไป่ตู้速,其中
vPj ---室内平均风速; n---射程与分区长度之比; A---空调房间分区的长度; H---空调房间的净高 故可得 , vPj =0.19m/s,对于送冷风, vPj = 1.2x0.19=0.23<0.3m/s. 区 域送风量为 0.208m3/s(749m3/h),选用方形散流器 250x250mm,插 值法求得此时的射程约为 4.98m,颈部风速为 3.2m/s. (3)此时射程大于 4.5m，符合要求，并且对于会议厅而言，散流
一二层全空气系统的气流组织计算
⼀⼆层全空⽓系统的⽓流组织计算全空⽓系统的⽓流组织计算各房间风量计算对于舒适性空调且层⾼≤5m ，送风温差设为Δt o =100C,则送风温度为t o =16 0C, 室内设计温度为t N =26±1 0C,室内相对湿度φN =55±5%。
查参考⽂献1表2-18，换⽓次数应⼤于等于5次/h 。
3.2.1负荷和风量计算由前⾯设计得舞厅总冷负荷Q= 79711.9W ，总湿负荷W= 5.7512457/g s ，热湿⽐线为13859.936，室内设计计算参数: 26.0o N t C =,505N ?=±％，室外设计⽓象参数: 35.0o w t C =,555w ?=±％。
在i-d 图上根据N t 和N ?确定室内空⽓状态点N ，通过该点画出热湿⽐线。
按消除余热和消除余湿所求通风量基本相同，说明计算⽆误，所取送风温差为10℃符合要求，查附录（⽂献1）1-1得：当t0=16时，空⽓密度31.195/kg m ρ=。
所以，L= 24596.815m3/h 。
查参考⽂献1中表4—1以及4—2可知：⼈短期停留的房间中CO 2允许浓度为2.0 l/ m 3，在轻劳动条件下⼈CO 2呼出量为30 l/h*⼈，取室外CO 2浓度为0.42 l/ m 3，则为达到卫⽣标准须新风量为：G w2= 205×0.89×30/(2-0.42)= 3451.51 m 3/h ⽽由系统总风量得新风两为G 3=24596.815×0.2=4919.363 m 3/h ；由于室内外压差近似为零，故G 1=0 m 3/h 。
所以，最⼩新风量为4919.363 m 3/h 。
同理可知⼤堂最⼩新风量为G=12020.06057*0.2=2404m3/h 。
如下表，⼀楼其它各室新风量空调设备选型计算及空调⽅式说明第⼀层空调箱选型计算第⼀层的空调系统负荷192.824+23.78=216.6kW，其中新风负荷为23.78kW。
算例 气流组织设计
四、气流组织的设计计算气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动与分布、确定送风口的型式、数量和尺寸，使工作区的风速和温差满足工艺要求及人体舒适感的要求。
气流组织的效果可以用空气分布特性指标ADPI （Air Diffusion Performance Index ）来评价，它定义为工作区内各点满足温度、湿度和风速要求的点占总点数的百分比。
可以通过实测来确定。
以下介绍几种气流组织的设计方法。
气流组织设计一般需要的已知条件如下：房间总送风量0L (m 3／S )；房间长度L (m )；房间宽度W (m )；房间净高H (m)；送风温度0t (℃)；房间工作区温度n t (℃)；送风温差0t ∆(℃)。
气流组织设计计算中常用的符号说明如下:ρ——空气密度，取1.2 (kg/m 3)；p C ——空气定压比热容，取1.01 kJ ／(kg ·℃)；0L ——房间总送风量(m 3／S)；L ——房间长度(m)；W ——房间宽度(m)；H ——房间净高(m)；x ——要求的气流贴附长度(m)，x 等于沿送风方向的房间长度减去1 m ；0t ——送风温度(℃)；n t ——房间工作区温度(℃)；0/d F n ——射流自由度，其中n F 为每个风口所管辖的房间的横截面面积(m 2)；0d ——风口直径，当为矩形风口时，按面积折算成圆的直径(m)。
（一）侧送风的计算除了高大空间中的侧送风气流可以看做自由射流外，大部分房间的侧送风气流都是受限射流。
侧送方式的气流流型宜设计为贴附射流，在整个房间截面内形成一个大的回旋气流，也就是使射流有足够的射程能够送到对面墙(对双侧送风方式，要求能送到房间的一半)，整个工作区为回流区，避免射流中途进人的工作区。
侧送贴附射流流型如图6-10所示 (图中断面I-I 处，射流断面和流量都达到了最大，回流断面最小，此处的回流平均速度最大即工作区的最大平均速h υ)。
这样设计流型可使射流有足够的射程，在进人工作前其风速和温差可以充分衰减，工作区达到较均匀的温度和速度；使整个工作区为回流区，可以减小区域温差。
气流组织计算
⽓流组织计算ρ空⽓密度： 1.2kg/m3c空⽓定压⽐热容: 1.01kJ/(kg·℃)Ls房间总送风量：6000m3/h 1.666667m3/s L房间长度：30m W房间宽度：12m H房间净⾼：7m ts送风温度：20℃tn房间⼯作区温度：28℃△ts送风温差：8℃⼯作区⾼度： 2.7m ɑ喷⼝紊流系数：0.07设计步骤：喷⼝直径ds=0.26m喷⼝倾⾓α=0喷⼝安装⾼度： h=6m喷⼝安装位置： x=13my= 3.3my/ds=12.69231x/ds=50①当α=0且送冷风时0.002378②当α⾓向下且送冷风时0.002378②当α⾓向下且送热风时-0.00238阿基⽶德数Ar=0.002378（3）根据要求达到的⽓流射程x和垂直落差y，计算阿基⽶德数Ar。
喷⼝侧向送风⽓流组织设计计算——单股⾮（1）初选喷⼝直径ds、喷⼝倾⾓α、喷⼝安装⾼度h。
（喷⼝有圆形和扁形[⾼宽⽐（1:10~（1:20射程较远，速度衰减也较慢，⽽扁喷⼝在⽔平⽅向扩散要圆喷⼝相似。
）带收缩⼝的圆喷⼝，ɑ=0.07；对圆柱形喷喷⼝直径ds⼀般在0.2~0.8m之间；喷⼝倾⾓α按计算确定，⼀般冷射流α=0~15°，热射流根据⼯程具体要求⽽确定：h太⼩，射流会直接进⼊⼯作区，影响舒适程度；h太⼤也不适宜6~10m。
（2）计算相对落差y/ds和相对射程x/ds。
5.339266m/s 式中，g为重⼒加速度，g=9.81m/s 25.879367个，取6实际的送风速度υs= 5.231918m/s 0.688977m/s 0.344488m/s 0.2m/s，ρ空⽓密度： 1.2kg/m3c空⽓定压⽐热容: 1.01kJ/(kg·℃)Ls房间总送风量：6000m3/h 1.666667m3/s L房间长度：30m W房间宽度：12m H房间净⾼：7m ts送风温度：20℃tn房间⼯作区温度：28℃△ts送风温差：8℃⼯作区⾼度： 2.7m ɑ喷⼝紊流系数：0.07设计步骤：（喷⼝有圆形和扁形[⾼宽⽐（1:10~（1:20射程较远，速度衰减也较慢，⽽扁喷⼝在⽔平⽅向扩散要圆喷⼝相似。
气流组织的计算
气流组织的计算
气流组织的计算
散流器的计算
以典型房间为例，空调房间为4.5m x 4.5m ，净高4.5m ；单台风机盘管机组送风量为s m G /188.03=，送风口采用方形散流器，回风口采用单层百叶风口，安装在房间吊顶上，共布置一个散流器即可1）初选散流器
选用颈部尺寸为200mm x 200mm 的方形散流器，颈部面积为2
04.0m ，则颈部风速 s m v /7.404
.0188.00== 散流器实际出风口面积约为2036.0%90m S A == 散流器出口实际风速s m v s /2.59
.07.4==
2）计算射流末端速度为s m /5.0的射程 m x v A Kv x x
s 842.202
/1=-= x ——自散流器中心为起点的射流水平距离
x v ——在x 处的最大风速
0x ——平送射流原点与散流器中心的距离，多锥面散流器取0.07m
s v ——散流器出口风速
A ——散流器有效面积
K ——送风口常数，多锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1
3）计算室内平均速度
s m H L x v m /215.0)
4/(381.02/122=+= L ——散流器服务器边长
H ——房间净高
x ——射程。
《气流组织计算》
室内气流组织的计算气流组织的形式室内气流速度、温湿度是人体热舒适的要素，因此必须对房间进行合理的空气处理方式和合理的气流组织方式。
气流分布设计的目的是风口布置，选择风口规格，校核室内气流速度、温度等等。
因此一个合理的空气处理方式和合理的气流组织对于室内的空气质量有着直接和主要的影响，送风口以安装的位置分，有侧送风口、顶送风口、地面风口；按照送出气流的流动状况有扩散型风口、轴向型风口和孔板送风。
扩散型风口具有较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但射程较短；轴向型风口诱导室内气流的作用小，空气温度、速度的衰减慢，射程远；孔板送风口是在平板上满布小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。
一、1~3层:1.门厅本设计送风口选择喷口，回风风口设置在送风喷口之上。
采用中送中回的方式，由于一层门厅层高高达15米，为了确保射流有必需的射程，且控制噪声，风口风速控制在4～10m/s左右，最大风速不得超过10m/s。
营业大厅面积为434m2,高15.3m，总送风量17370.4m3/h，回风量为18760m3/h，送风温差7℃,冷负荷62.4kW。
进行气流组织校核计算。
①确定射流落差y=3.3m。
②确定射程长x=13m③ 送风温差Dt 0=7℃，L =17370.4m 3/h取整：L=18000m 3/h④ 确定送风温度v 0。
设定d 0=0.36 m ，取a=0，a=0.076，则：yd 0=3.300.36=9.2x d 0=130.36=36.1 Ar =y/d 0(x d 0)2(0.51ax d 0+0.35)=0.00402v 0=√gd 0∆t 0Art n=4.53m/s ⑤ 确定射流末端平均速度v p ：v x =v 00.48ax d 0+0.147=0.753m/s v p =0.5v x =0.376m/sv 0=4.53m/s <10m/s v p =0.376m/s <0.5m/s所以设计满足要求。
气流组织的计算和选型
气流组织的计算和选型
气流组织通常用于工业生产过程中对气体的输送、分配和控制。
其计算和选型需要考虑以下因素：
1. 气体压力和流量：通过计算气体压力和流量确定需要多大的气流组织以满足生产需求。
2. 组织类型：根据气体输送的距离、流速和使用场合选择合适的组织类型,如圆形组织、方形组织等。
3. 管道长度和直径：根据气体输送距离确定管道长度,根据气体流量和压力确定管道直径,以保证气体输送的稳定性和效率。
4. 材料选择：根据气体性质、输送环境和使用要求选择合适的材料,如塑料、金属等。
5. 连接方式：根据使用场合和操作要求选择合适的连接方式,如焊接、螺纹连接等。
选型时需要根据实际需求进行综合考虑,选择合适的气流组织,确保生产过程的安全、高效和稳定。
同时也要根据地形、气候和环境等因素,在设计和使用中注意气流组织的维护和保养。
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四、气流组织的设计计算气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动与分布、确定送风口的型式、数量和尺寸，使工作区的风速和温差满足工艺要求及人体舒适感的要求。
气流组织的效果可以用空气分布特性指标ADPI （Air Diffusion Performance Index ）来评价，它定义为工作区内各点满足温度、湿度和风速要求的点占总点数的百分比。
可以通过实测来确定。
以下介绍几种气流组织的设计方法。
气流组织设计一般需要的已知条件如下：房间总送风量0L (m 3／S )；房间长度L (m )；房间宽度W (m )；房间净高H (m)；送风温度0t (℃)；房间工作区温度n t (℃)；送风温差0t ∆(℃)。
气流组织设计计算中常用的符号说明如下:ρ——空气密度，取1.2 (kg/m 3)；p C ——空气定压比热容，取1.01 kJ ／(kg ·℃)；0L ——房间总送风量(m 3／S)；L ——房间长度(m)；W ——房间宽度(m)；H ——房间净高(m)；x ——要求的气流贴附长度(m)，x 等于沿送风方向的房间长度减去1 m ；0t ——送风温度(℃)；n t ——房间工作区温度(℃)；0/d F n ——射流自由度，其中n F 为每个风口所管辖的房间的横截面面积(m 2)；0d ——风口直径，当为矩形风口时，按面积折算成圆的直径(m)。
（一）侧送风的计算除了高大空间中的侧送风气流可以看做自由射流外，大部分房间的侧送风气流都是受限射流。
侧送方式的气流流型宜设计为贴附射流，在整个房间截面内形成一个大的回旋气流，也就是使射流有足够的射程能够送到对面墙(对双侧送风方式，要求能送到房间的一半)，整个工作区为回流区，避免射流中途进人的工作区。
侧送贴附射流流型如图6-10所示 (图中断面I-I 处，射流断面和流量都达到了最大，回流断面最小，此处的回流平均速度最大即工作区的最大平均速h υ)。
这样设计流型可使射流有足够的射程，在进人工作前其风速和温差可以充分衰减，工作区达到较均匀的温度和速度；使整个工作区为回流区，可以减小区域温差。
因此，在空调房间中，通常设计这种贴附射流流型。
在布置送风口时,风口应尽量靠进顶棚,使射流贴附顶棚。
另外,为了不使射流直接进入工作区,需要一定的射流混合高度，因此侧送风的房间不得低于如下高度：3.007.0+++='s x h H m （6-8）式中 h ——工作区高度，1.8～2.0m ；s ——送风口下缘到顶棚的距离(m )，见图6-10；0.3m —安全系数。
侧送风气流组织的设计步骤：（1）根据允许的射流温度衰减值，求出最小相对射程 在空调房间内，送风温度与室内温度有一定温差，射流在流动过程中，不断掺混室内空气，其温度逐渐接近室内温度。
因此，要求射流的末端温度与室内温度之差x t ∆小于要求的室温允许波动范围。
射流温度衰减与射流自由度、紊流系数、射程有关，对于室内温度波动允许大于1℃的空调房间，射流末端的x t ∆可为1℃左右，此时可认为射流温度衰减只与射程有关。
中国建筑科学研究院通过对受限空间非等温射流的实验研究，提出温度衰减的变化规律，见表6-4。
表6-4 受限射流温度衰减规律注：①x t ∆为射流处的温度x t 与工作区温度n t 之差； 0t ∆为送风温差。
②试验条件：0/d F n =21.2～27.8。
2．计算风口的最大允许直径max ,0d 根据射流的实际所需贴附长度和最小相对射程，计算风口允许的最大直径max ,0d ，从风口样本中预选风口的规格尺寸。
对于非圆形的风口，按面积折算为风口直径，即00128.1F d = (6-9) 式中 0F ——风口的面积（m 2）。
从风口样本中预选风口的规格尺寸，0d ≤max ,0d 。
3．选取送风速度口0υ，计算各风口送风量 送风速度0υ如果取较大值，对射流温差衰减有利，但会造成回流平均风速即要求的工作区风速h υ太大。
h υ与0υ及0/d F n 有关，见式（6-7），而h υ可根据要求的工作区风速或按工作区要求的温湿度来确定。
为了防止送风口产生噪声，建议送风速度采用0υ=2～5 m/s ；当h υ=0.25 m/s 时，其最大允许送风速度列于表6-5。
表6-5 最大允许送风速度确定送风速度后，即可得送风口的送风量为20004C d L πυ= (6-10) 式中 C ——为风口有效断面的系数，可根据实际情况计算确定；或从风口样本上查找，一般送风口C 为0.95，对于双层百叶风口C 约为0.70～0.82。
4．计算送风口数量n 与实际送风速度0l L n = (6-11) 实际送风速度 20004/d n L ⨯=πυ (6-12)5．校核送风速度 根据房间的宽度W 和风口数量，计算出射流服务区断面为n W H F n /= (6-13) 由此可计算出射流自由度0/d F n ，由式（6-7）可知，当工作区允许风速为0.2～O.3m/s 时，允许的风口最大出风风速为max ,0)43.029.0(d F ～n =υ (6-14)如果实际出口风速0υ≤max ,0υ，则认为合适；如果0υ＞max ,0υ，则表明回流区平均风速超过规定值，超过太多时，应重新设置风口数量和尺寸，重新计算。
6．校核射流贴附长度贴附射流的贴附长度主要取决于阿基米德数Ar ，Ar 数愈小，射流贴附的长度愈长；Ar 数愈大，贴附射程愈短。
中国建筑科学研究院空气调节研究所通过实验，给出阿基米德数与相对射程之间的关系，见表6-6。
表6-6 射流贴附长度从表6-6中查出与阿基米德数对应的相对射程，便可求出实际的贴附长度。
若实际贴附长度大于或等于要求的贴附长度，则设计满足要求；若实际的贴附长度小于要求的贴附长度，则需重新设置风口数量和尺寸，重新计算。
【例6-1】 已知房间的尺寸为L =6m ，W =21m ，净高H =3.5m ，房间的高符合侧送风条件，总送风量0L =3000m 3/h ，送风温度0t =20℃，工作区温度n t =26℃。
试进行气流组织设计。
【解】 0L =3000m 3/h =0.83 m 3/s 。
（1）取x t ∆=1℃，因此167.06/1/0==∆∆t t x ；由表6-5查得射流最小相对射程6.16/0=d x 。
（2）设在墙一侧靠顶棚安装风管，风口离墙为0.5m ，则射流的实际射程为m 5m )16(=-=x m ；由最小相对射程求得送风口最大直径3.0m )6.16/5(max ,0==d m 。
选用双层百叶风口，规格为300mm ×200mm 。
根据式(6-9)计算风口面积当量直径（3）取30=υm/s ，8.0C =，计算每个送风口的送风量0l 。
从而实际的风口送风速度为（5）校核送风速度射流服务区断面积 22m 25.12m )6/5.321(/=⨯==n W H F若以工作区风速不大于0.2m/s 为标准，则因0υ＜max ,0υ，可以达到回流平均区风速≤0.2m/s 的要求。
(6)校核射流贴附长度根据式(6-5)有从表6-6可查得，相对贴附射程为21m ，因此，贴附射程为(21×0.276)m =5.8m ＞5m ，满足要求。
以上的计算步骤与实例适用于对温度波动范围的控制要求并不严格的空调房间。
对于恒温恒湿空调房间的气流分布设计参阅有关文献。
(二)散流器送风的设计计算散流器应根据《采暖通风国家标准图集》和生产厂样本选取。
散流器送风的气流流型有平送和下送两种典型的送风方式。
设计顶棚密集布置散流器下送时，散流器形式应为流线型。
在此仅讨论平送方式。
气流流型为平送贴附射流，有盘式散流器、圆形直片式散流器、方形片式散流器和直片形送吸式散流器。
根据空调房间的大小和室内所要求的参数，选取散流器个数。
一般按对称位置或梅花形布置(图6-11)，梅花形布置时每个散流器送出气流有互补性，气流组织更为均匀。
圆形或方形散流器相应送风面积的长宽比不宜大于1:1.5。
散流器中心线和侧墙的距离，一般不应小于1m 。
布置散流器时，散流器之间的间距及离墙的距离，一方面应使射流有足够射程，另一方面又应使射流扩散效果好。
布置时充分考虑建筑结构的特点，散流器平送方向不得有障碍物(如柱)。
每个圆形或方形散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形。
如果散流器服务区的长宽比大于1.25时，宜选用矩形散流器。
如果采用顶棚回风，则回风口应布置在距散流器最远处。
散流器送风气流组织的计算主要是选用合适的散流器，使房间内风速满足设计要求。
根据P.J 杰克曼(P.J.Jackman)对圆形多层锥面和盘式散流器实验结果综合的公式，散流器射流的速度衰减方程为： 02/100x x KF x +=υυ (6-15) 式中 x ——射程(m )，样本中的射程指散流器中心到风速为0.5m/s 处的水平距离；x υ——在x 处的最大风速(m/s )；0υ——散流器出口风速(m/s )；0x ——平送射流原点与散流器中心的距离(m )，多层锥面散流器取0.07m ；0F ——散流器的有效流通面积(m 2)；K ——送风口常数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1。
工作区平均风速m υ(m/s )与房间大小、射流的射程有关,可按式(6-16)计算2/122)4/(381.0H l x m +=υ (6-16) 式中 l ——散流器服务区边长(m )；当两个方向长度不等时，可取平均值；H ——房间净高(m)。
式(6-16)是等温射流的计算公式。
当送冷风时，应增加20％，送热风时减少20％。
散流器平送气流组织的设计步骤：1．按照房间(或分区)的尺寸布置散流器，计算每个散流器的送风量。
2．初选散流器 按表6-7选择适当的散流器颈部风速0υ'，层高较低或要求噪声低时，应选低风速；层高较高或噪声控制要求不高时，可选用高风速；选定风速后，进一步选定散流器规格，可参看有关样本。
表6-7 送风颈部最大允许风速选定散流器后可算出实际的颈部风速，散流器实际出口面积约为颈部面积的90％，所以：9.000υυ'=(6-17) 3．计算射程由式(6-15)推得：02/100x F K x x -=υυ (6-18)4．校核工作区的平均速度 若m υ满足工作区风速要求，则认为设计合理；若m υ不满足工作区风速要求，则重新布置散流器，重新计算。
【例6-2】 某15m ×15m 的空调房间，净高3.5m ，送风量为1.62m 3/s，试选择散流器的规格和数量。
【解】 (1)布置散流器 采用图6-11(a)的布置方式，即共布置9个散流器，每个散流器承担5m ×5m 的送风区域。
(2)初选散流器 本例按0υ'=3m/s 左右选取风口，选用颈部尺寸为D257的圆形散流器，颈部面积为0.052m 2，则颈部风速为 散流器实际出口面积约为颈部面积的90％，即0F 22m 0468.0m )9.0052.0(=⨯=。