空调房间的气流组织

射流的几何形状与送风口安装位置有关; 假设房高为H;送风口高度为h，则当h＝0 5H时，射流上下对称 ，呈橄榄形；当 h≥0.7H时，由于射流上部与顶棚之间距 离减小，卷吸的空气量少，因而流速大， 静压小，而射流下部则静压大，上下压 力差将射流往上举，使得气流贴附于顶 棚而流动，故称贴附射流。贴附射流仅 有一边卷吸周围空气，速度衰减慢，射 程比较长。如是冷射流，则贴附长度缩 短，并且|Ar|愈大，贴附长度愈短。
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二散流器
散流器是安装在顶棚上的送风口;自上而下 送出气流; 散流器的型式很多，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，设有多层可调散流片，使送风 或呈辐射状，或呈锥形扩散；也有将送回风 口结合在一起的送 吸式散流器；另外还有 适用于净化空调的流线型散流器。
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方矩形散流器:气流形式为贴附平送型
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四喷射式送风口
喷射式送风口是一个渐缩圆锥台形短管; 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; 这种送风口适 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。
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五旋流送风口
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。这种送风 口很适合于电子计算机房的地 面送风。
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常 用 侧 送 风 口 型 式
可开百叶侧壁格栅风口
整个风口呈活门形式;活门与边框间开 关自如，有利于安装和与过滤器的配套 使用，常用于客房的回风
固定叶片斜百叶式送风口
叶片固定;倾斜角24度; 可作为送风口或回风口 有单向和双向斜送风两种
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遮光百叶风口
用于暗室通风
自垂百叶风口
用于有正压的空调房间的自动排气 百叶依靠自重自然下垂;隔绝室内外
方法来计算回风口的汇流场是不合适的。图
87是对具有面积为F的回风口的实验曲线， 其等速面为椭球面。
写成公式形式为 0 0.7510x2 F
x
F
适用范围为，回风口的高宽比大于0 2及 x/d≤1.5，其中d0为回风口的当量直径。
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第八章 空调房间的气流组织
概述 送风口空气射流 回风口的空气汇流 送 回风口型式 气流组织的评价指标 气流组织形式 气流组织设计计算
第八章 空调房间的气流组织
概述 送风口空气射流 回风口的空气汇流 送 回风口型式 气流组织的评价指标 气流组织形式 气流组织设计计算
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第一节 概述
气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动 使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更 好地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;不仅直接影响房间的空 调效果，而且也影响空调系统的能耗量。
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三 受限射流
当射流边界的扩展受到房间边壁影响时;就 称为受限射流;
不管是受限射流还是自由射流，都是对周围 空气的扰动，它所具有的能量是有限的，它 能引起的扰动范围也是有限的，不可能扩展 到无限远去，而受限射流还要受到房间边壁 的影响，因此形成了受限射流的特征。
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一受限射流的几何形状
当射流不断卷吸周围空气时;周围较远处空气流必然要来补充，由于边 壁的存在与影响，势必导致形成回流见图83; 而回流范围有限，则促使 射流外逸，于是射流与回流闭合，形成大涡流。在所谓的第Ⅱ临界断面 处，将出现极值:射流断面最大，射流流量最大，回流流速最大。
大多数人感觉舒适的有效温度差q值，是根据实验或投票确定 的。若q ＝-1.7～+1.1之间，则多数人感觉舒适。
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二 经济指标
气流组织设计的任务;就是以一定型式送进房间一定数量经过处理成 某种参数的空气，用以消除室内一定量的某种有害物使室内工作区空
气的某些参数的值和波动范围达到设计要求; 换句话说，消除室内某
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第二节 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 影响最大，因此，首先要讨论清楚送风口空 气射流的流动规律; 先从等温自由射流入手， 然后再考虑温差及边界条件等对射流的影响， 从而使所讨论的间题更加接近实际。在讨论 送风口空气射流时，重点在于阐明基本概念， 确定各种射流的作用范围及其速度分布，为 空调房间气流组织设计计算提供理论基础。
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二半经验公式
若用Fn表示垂直于单股射流的房间横截面积;则射 流自由度可表示为 Fn / d0
射流的无因次距离为 xax/ Fn 第Ⅱ临界断面的无因次距离为 x =0 2 最大回流平均速度vhp
vhp Fn 0.69 v0 d0
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四 平行射流的叠加
当两股平行射流距离比较 近时;射流的发展互相影响; 在汇合之前，每股射流独 立发展。汇合之后，射流 边界相交，互相干扰并重 叠，逐渐形成一股总射流。 总射流的轴心速度逐渐增 大，直至最大，然后再逐 渐衰减直至趋近于零。
合，用它作为送风口是很合
适的。
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第八章 空调房间的气流组织
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第三节 回风口的空气汇流
由流体力学可知;对于一个点汇，其流场中 的等速面是以汇点为中心的等球面;
因为通过各个球面的流量都相等，故有下
影响气流组织的因素很多，如送风口位置及型式，回 风口位置，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最为 重要。
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第八章 空调房间的气流组织
概述 送风口空气射流 回风口的空气汇流 送 回风口型式 气流组织的评价指标 气流组织形式 气流组织设计计算
要想增大射程，可以提高出出口速度v0或者减小紊流系数α；要想 增大射流扩散角，可以选用α值较大的送风口。
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二 非等温自由射流
当射流出口温度与房间温度不相同时;称为非等温射流; 在空气 调节中，正是这种非等温射流。送风温度低于室内温度者为冷 射流，高于室内温度者为“热射流”。
一轴心温差计算公式 非等温射流进入房间后，射流边界与周围空气之间不仅要 进行动量交换，面且要进行热量交换。因此，射流随着离 开出口的距离增大，其轴心温度也在变化。轴心温差计算 公式为
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五 旋转射流
气流通过具有旋流作用的喷 咀向外射出;气流本身一面 旋转，一面又向静止介质中 扩散前进，这种射流称为旋 转射流;
由于射流的旋转，使得射流 介质获得向四周扩散的离心 力。和一般射流相比，旋转
射流的扩散角要大得多，射 程短得多，并且在射流内部 形成了一个回流区。正因为
旋转射流有如此特点，所以， 对于要求快速混合的通风场
则数; 如Ar=0时，显然是等温射流；如|Ar|<0 001 时，仍可
按等温射流计算:如|Ar|>0.001时，射流轴心轨迹的计算公式
为:
d y 0d x 0t gA(d r 0c xo )2 s (d 0 0 .5 ca o 1 x s0 .3)5
式中:y－射流轴心偏离水平轴之距离。 α－射流出口轴线与水平轴之夹角。 a －紊流系数
二有效温度差
对舒适性空调来说;则用人的舒适感觉作为评价的技术指标; 人 的舒适感觉与众多因素有关，评价指标也可以是各种各样。这
里采用有效温度差 q 来评价温度和速度对舒适感觉的综合作用
效果。
q =t－tn－M(v－vr)
式中:t－房间任一点温度， v－房间任一点速度，
tn－给定室温，
vr－停滞区流速，取vr ＝0 15m/s， M－与单位风速效应相当的温度值，取M ＝7.66℃(m·s1)。
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等温自由紊流射流
射流轴心速度的计算公式
x 0.48 0 ax 0.147
d0
射流横断面直径计算公式
dx 6.8(ax0.14)7
d0
d0
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紊流系数
紊流系数α值的大小与射流出口截面上的速度分布情况有关;分布愈 不均匀，α值愈大; 此外，α值大小还与射流出口截面上的初始紊动 强度有关。紊流系数直接影响射流发展的快慢，α值大，横向脉动 大，射流扩散角就大，射程就短。
vp
v
n
一速度不均匀系数
v
(vp v)2 n1
对工艺性空调来说，除了要求
在工作区内所有测点的速度平 式中:n－测量点数;
均值满足设计要求外，还要求
v－工作区任一点速度，
工作区内的速度不均匀性满足 设计要求。为此，引入速度不
vp－n个测点的速度算术平均值，
v－速度的均方根偏差;
均匀系数K。 36
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第八章 空调房间的气流组织
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一 技术指标
笼统地说;设计标准就是理所 当然的技术指标; 但对不同性
Kv
v vp
质的空调系统来说，由于所 要强调的角度不同，所以往 往提出不同的评价指标。
式成立：
v1 ( r2 ) 2
v2 r1
v1 v2－任意两个球面的流速。 r1、r2－任意两个球面至汇点的距离。
可以看出，对于汇流来说，随着离开汇点 的距离增加，流速呈二次方衰减。所以汇
流的作用范围是很小的，这就是它对房间 气流组织影响比较小的原因。
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回风口的空气汇流
实际回风口面积与房间相比;并不能看作为一 个点，而是一个面积; 因此，用点汇的计算
Tx 0.35 T0 ax 0.147
d0
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非等温自由射流
二轴心温差变化与轴心速度变化之比较
热量扩散比动量扩散要快些;且有下式成立
(三)阿基米德数Ar
Tx 0.73x
T0
0
阿基米德数Ar表征浮升力与惯性力之比，其表达式为
Argd0(T0 Tn)
02Tn
9射流轴心轨迹来自对于非等温射流而言;阿基米德数Ar是十分重要的无因次准
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一 送风口型式
送风口型式及其紊流系数大小;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。
一侧送风口
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。百叶风口中的百叶做成活动可 调，既能调风量，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。 除了百叶送风口外，还有格栅送风口和条缝送风口，这 两种风口可以与建筑装饰很好地配合。
的空气交换，当室内气压高于室外 时，气流将百叶吹开，排气，反之， 则不行;
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格栅风口Grille
垂直送风;侧送，上送，一般空调工程
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条缝风口Linear slot outlets
条缝散流器Linear slot diffusers VAV合适 灯具送风散流器(Light troffer diffusers) VAV合适 条缝隔栅风口Linear Bar Grille)：一般空调 适用：内区吊顶;周边吊顶，窗台，地板，上侧送
圆形散流器
一般用于冷暖送风 吹出气流贴附型 结构多为多层锥面型 室内诱导气流量大;出风
气流速度和温度衰减快
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圆盘散流器: 一般用于冷暖送风 吹出气流散流下送型
圆形斜片散流器:
圆形外框;直形叶片，叶片倾斜角24度
圆环形叶片散流器:
叶片圆环形
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三孔板送风口
空气经过开有若干小孔的孔板而进人房间;这种风 口型式叫孔板送风口; 孔板送风口的最大特点是送 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 室与平行流洁净室。
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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，也有装格栅和百叶的，通 常要与建筑装饰相配合;
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。
回风口形式可以简单，但要求应有调节风量 的装置。
种有害物是以投入能量为代价的。因此，作为评价气流组织的经济指
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一 等温自由紊流射流
设射流温度与房间温度相同;房间体积比射流体积大得多， 送风口长宽比小于10，射流呈紊流状态;
当射流进入房间后，射流边界与周围气体不断进行动量 质量交换，周围空气不断被卷入，射流流量不断增加，断 面不断扩大。而射流速度则因与周围空气的动量交换而不 断下降，当射流边界层扩散到轴心时，射流发展到了主体 段，随着射程的继续增大，速度继续减小，直至消失。