空调房间气流组织

ux m1 u0
2F0 x
第十九页，课件共有107页
贴附射流轴心速 度的衰减比自由 射流慢
（一）、非等温贴附冷射流的计算
2、贴附长度xl
集中式射流 x10.5zexpk
4
z 5.45m1'u0
F0 n1'T0 2
k 0.350.62 h0 F0
扁形射流
x1 0.4zexpk
k 0.350.7 h0 b0 第二十页，课件共有148 m d 0（圆形）
u 0 ax 0 .145 ax
x
d0
d0
ux u0
1 .13 m
x
F0
m1
F0 x
（非园）
说明：
X----射流断面至喷 嘴间的距离
X0----射流断面至
极点间的距离
a----送风口的紊流 系数，直接影响射 流的发展快慢，
取决于风口的形式
* 这种形式的排风温度也接近室内工作区平均 温度。
第五十页，课件共有107页
上送下回的室内气流分布(a)
第五十一页，课件共有107页
上送下回的室内气流分布(b)
第五十二页，课件共有107页
反比。参看图5-6
第二十五页，课件共有107页
回风口空气流动规律（图5-6）
第二十六页，课件共有107页
§5-3 送回风口型式
送风口的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的 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 要求选择不同的送风口。 各种送风口参看表 5-2。
第三十七页，课件共有107页
（三）孔板送风口
❖（三）孔板送风口 空气经过开有若干小孔的孔板而进入房
间----孔板送风口。它的最大特点是送风均 匀，气流速度衰减快，因此最适用于要求 工作区气流均匀，区域温差较小的房间。 如高精度恒温室和平行流洁净室。
孔板可用胶合板、硬性塑料板或铝板等 材料制作。
第三十八页，课件共有107页
* Ar表征浮升力与惯性力之比，随送风温差（T0Tn）的提高而增大，随射流出口速度u0 的增加而 减小。
第十八页，课件共有107页
三、受限射流
受限射流又分为：贴附和非贴附两种受限射流的运动状况。 贴附于顶棚的射流流动，称为贴附射流；反之则为非贴 附射流。 常见的为贴附射流。
（一）、非等温贴附冷射流的计算（图5-3） 1、射流轴心速度
dy0i dx0i tgArd0cxios20.51d0acxois0.35
Argd0u(T 02T0nTn)
第十七页，课件共有107页
二、非等温自由射流
2.阿基米德数
射流轴心轨迹的影响因素分析：
* Ar是决定射流弯曲程度的主要因素，Ar值大 则
随射程x 的变化的y值的变化也大。
当Ar=0时，为等温射流；︱Ar︳<0.001时可按等 温射流计算； ︱Ar︳>0.001时非等温射流计算
第二页，课件共有107页
概述
空调房间内的空气分布与送风口的型式、数量和位置， 排（回）风口的位置，送风参数（送风温差⊿t0，送风口 速度u0），风口尺寸，空间的几何尺寸及污染的位置和性
质等有关，由于影响空气分布的因素较多，加上实际工程中 具体条件的多样性，采用只靠理论计算确定室内空气分布状 况是不够的，一般要籍助于现场调试，以期达到预期的效果。
第四十八页，课件共有107页
侧送侧回的室内气流分布（d）
第四十九页，课件共有107页
2. 上送下回
❖孔板送风和散流器送风是常见的上送下回形式。 特点
* 孔板送风和密布散流器送风，可以形成 平行流流型，涡流少，断面速度场均匀的气流 。 对于温湿度要求精度高的房间，特别是洁净度要求 很高的房间，是理想的气流组织型式。
回风口的形状和位置根据气流组织要求而定，若设 在房间下部时，为避免灰尘和杂物被吸入，风口下缘 离地面至少为0.15m。
另外，回风口要求应有调节风量的装置。
第四十一页，课件共有107页
各种回风口型式
第四十二页，课件共有107页
各种回风口型式
第四十三页，课件共有107页
§5-4 气流组织形式
按照送、回风口 布置位置和型式 的不同
第二十一页，课件共有107页
（二）、受限射流的几何形状（图5-4）
第二十二页，课件共有107页
三﹑平行射流的叠加
两个相同的射流平行地在同一高度射出，当两射流 边界相交后，则产生互相叠加，形成重合流动。总 射流的轴心速度逐渐增大，直至最大，然后再逐渐 衰减直至趋于零。对于单股射流的速度分布可用正 态分布来描述。
第三十页，课件共有107页
各种送风口型式
第三十一页，课件共有107页
各种送风口型式
第三十二页，课件共有107页
各种送风口型式
第三十三页，课件共有107页
（二）散流器
散流器是 安装在顶棚上的送风口。自上而下的 送出气流。有盘式散流器，气流呈辐射状送出，且 为贴附射流；有片式散流器，设有多层可跳散流片， 使送风呈辐射状，或呈锥形扩散。还有流线型、送 吸式散流器。
温差、边界 条件等
等温自由
射流
第七页，课件共有107页
一、等温自由紊流射流
❖1、射流定义及分类
射流：空气经喷嘴向周围气体的外射流动。
分类：
流态
层流 紊流
空间大小
自由 受限
送风温度与 室温的差异
等温 非等温
喷嘴形式
圆射流 扁射流
第八页，课件共有107页
2、过程分析及计算
（1）射流的发展
* 自由射流分为三段:极点,起始段,主体段。 * 在射流理论中，将射流轴心速度保持不变 的一段称为起始段，其后称为主体段。空调 中常用的射流段为主体段。
第五页，课件共有107页
影响气流组织的因素
送风口位置及型式
回风口位置及型式
影响最重 要的因素
房间几何形状
室内的各种扰动
送风对流参数：
送风温差△t0 送风口直径d0
送风速度v0
第六页，课件共有107页
§5-1 送风口空气射流
❖由送风口射出的空气射流，对室内气流组 织的影响最大。
送风口空气射流 的流动规律
②工作区处于回流区，故而排风温度等于室内工 作区温度。
③由于侧送侧回的射流射程比较长，射流来 得及充分衰减，故可加大送风温差。
第四十五页，课件共有107页
侧送侧回的室内气流分布(a)
第四十六页，课件共有107页
侧送侧回的室内气流分布(b)
第四十七页，课件共有107页
侧送侧回的室内气流分布(C)
第二十三页，课件共有107页
三﹑平行射流的叠加
第二十四页，课件共有107页
§5-2 回风口空气流动规律
排（回）风口的气流流动近似于流体力学中所 述的汇流。汇流规律性是在距汇点不同距离的各 等速球面上流量相等，因而随着离开汇点距离的 增大，流速呈二次方衰减，或者说在汇流作用范 围内，任意两点间的流速与距汇点的距离平方成
（四）喷射式送风口
❖（四）喷射式送风口 喷射式送风口是一个渐缩圆锥形矩管。
它的渐缩角很小，风口无叶片阻挡，噪声 低，紊流系数小，射程长，因此适用于大 空间公共建筑，如体育馆、电影院以及大 的生产车间等场合。
第三十九页，课件共有107页
（五）旋流送风口
❖（五）旋流送风口----图5-7 由出口格栅、集尘箱和漩流叶片组成。
侧送侧回 上送下回
中送上下回 下送上回
上送上回
第四十四页，课件共有107页
1. 侧送侧回
❖ 侧送风口布置在房间的侧墙上部，空气横向送出，气流基本 吹到对面墙上后转折下落，以较低速度流过工作区，再由布
置在侧墙下部的回风口排出。根据房间跨度大小，可以布置 成单侧送、单侧回，和双侧送、双侧回。
优点
①速度场和温度场都趋于均匀和稳定，因此 能保证工作区气流速度和温度的均匀性。
第十二页，课件共有107页
2、过程分析及计算
（3）分析
* a值大，横向脉动越大，射流的扩散角θ越 大，射程就越短
*
风口形式一定，a=const, 随d0或u0的增大而增大
ux随x增大而减小，
* 若要增大射程x，应提高u0、d0，减小a
* 若要使射流扩散角θ增大，可以选a值较大 的送风口
第十三页，课件共有107页
二、非等温自由射流
定义：射流出口温度与房间温度不相等
分类：冷射流（送风温度低于室内温度）
热射流（送风温度高于室内温度）
1.轴心温差计算公式
T x T n T x0 .7u 3 x0 .7m 3 1F 0n 1F 0
T 0 T n T 0 u 0
x
x
式子5-7
第十四页，课件共有107页
二、非等温自由射流
空调送风经旋流叶片切向进入集尘箱，形成 旋转气流由格栅送出。送风气流与室内空气 混合好，速度衰减快，适用于电子计算机房 的地面送风。
第四十页，课件共有107页
二、回风口
由于回风口的汇流场对房间气流组织影响比较小， 因此它的形式也比较简单，有的只在孔口加一金属网 格，也有装百叶的，通常要与建筑装饰相配合。
1.轴心温差计算公式
对公式5-7的说明：
T0—射流出口温度 Tx—距风口x处射流轴心温度
Tn—周围空气温度
m1=1.13m n1=0.73m1,温度衰减的系数
第十五页，课件共有107页
二、非等温自由射流
2.阿基米德数
第十六页，课件共有107页
二、非等温自由射流
2.阿基米德数
射流轴心轨迹的计算公式：
空调房间气流组织
第一页，课件共有107页
概述
经过处理的空气送入被调节的区域（房间或空 间），在与周围空气进行热质交换的同时，应使受控 区域内的温度、湿度、清洁度和空气流动速处于合理 的数值范围内，并以不同的方式从被调节对象排出等 量的空气，保持空气量平衡。为了使送入的空气合理 分布，有效的控制既定区域内的空气流动，就需要了 解并掌握空间的空气分布规律，不同的空气分布方式 和设计方法。
第十一页，课件共有107页
表5－1
风口型式
不同风口的a值 紊流系数a
圆射流 平面射流
收缩极好的喷口 圆管 扩散角为80~120 矩形短管 带可动导叶的喷口 活动百叶风口 收缩极好的扁平喷口 平壁上带锐缘的条缝 圆边口带导叶的风管纵向 缝
0.066 0.076 0.09 0.1 0.2 0.16 0.108 0.115 0.155
3
z 9.6
b0
m1'u0 4 n1' T0 2
（二）、受限射流的几何形状（图5-4）
除贴附射流外，空调空间四周的围护结构可能对射 流扩散构成限制。在有限空间内射流受限后的运动规 律不同于自由射流。在有限空间内贴附与非贴附两种 受限射流的运动状况。由图5-4可见，当喷口处于空间 高度的一半时（h＝0.5H），则形成完整的对称流，射 流区呈橄榄形，回流在射流区的四周。
一、送风口的种类
B、送风口的
型式及特点
侧送风口 散流器
孔板送风口
喷射式送风口
旋流送风口
第二十九页，课件共有107页
（一）侧送风口
❖侧送风口 在房间内横向送出气流的风口叫侧送风
口。这类风口中用得最多的是百叶风口， 其百叶活动可调，仅能调风量也能调方向。 为了满足不同的调节性能要求，可将百叶 做成多层，每层有各自的调节功能。除百 叶送风口外，还有格栅送风口和条缝送风 口。这两种风口可与建筑装饰很好的配合。
* 由直径为的喷口以出流速度射入同温空间介 质内扩散，在不受周界表面限制的条件下，则
形成如图5-1所示的等温自由射流。空调中常
用的射流段为主体段。
第九页，课件共有107页
2、过程分析及计算
（1）射流的发展
第十页，课件共有107页
2、过程分析及计算
（2）射流主体段轴心速度的衰减
u x0 u0
0 .48 a x0
另外还有一种方型或矩形散流器，散流片的倾斜方 向不同，各向散流片所占散流器的比例不同，可以根 据需要安排气流的方向及分配。各向送风量的比例以 适应各种建筑平面形状及散流器的位置的要求。
第三十四页，课件共有107页
散流器图示
第三十五页，课件共有107页
散流器图示
第三十六页，课件共有107页
散流器图示
第三页，课件共有107页
概述
第四页，课件共有107页
概述
概述：不同的空气流动状况有着不同的空调效果。
任务：合理的组织室内空气的流动，使室内空气
的温度 、湿度能更好的满足工艺要求和符合人们的 舒适感觉。
意义：气流组织直接影响室内空调效果，是关系 着房间工作区的温湿度基数、空调精度及区域 温差、工作区的气流速度、清洁程度和人体的 舒适感觉的重要因素，是空气调节的一个重要环 节。
第二十七页，课件共有107页
一、送风口的种类
A、按送出气流型式可分为四种类型： ✓1、辐射型：送出气流呈辐射状向四周扩散，
如散流器。 ✓2、轴向送风口：气流沿送风口轴线方向送
出。 ✓3、线形送风口：气流从狭长的线状风口送
出。 ✓4、面形送风口：气流从大面积的平面上均
匀送出。
第二十八页，课件共有107页