空调房间的空气分布[高级课件]

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空气调节技术第五章 空调房间的气流组织PPT课件

空气调节技术第五章  空调房间的气流组织PPT课件
于风口型式,并与射流的扩散角θ有关。
为简化分析,在主体段直接采用下式进行计算
u x 0 .4 8 u0 ax
d0
(5—3)
式中x 、 d0为几何尺寸, 0.48/a则代表射流的衰减特性, 与风口型式有关。设m=0.48/a ,则
ux md0 u0 x
(5—4)
若进一步将d0以风口出流面积F0表示,则
三、平行射流的叠加
两个相同的射流在同一高度平行射出,当射流边界相交后, 则互相干扰并重叠,形成重合流动(见图5—5)。对于单 股射流的速度分布可用正态分布来描述,其表达式为
uux exp12(crx)2
(5—20)
式中
u——距风口处并距射流轴 r点流速,m/s; ux ——距风口 x处的射流轴心速度,m/s; c——实验常数,可取0.082。
影响气流组织的因素很多,如送风口型式和位置、回 风口位置、送风射流参数(主要指送风温差、送风口 直径、送风速度等)、房间几何形状以及热源位置等 等。
在研究空调房间的气流组织时,首先应了解送、回风 口的空气流动规律,不同的气流组织方式和相关设计
第一节 送风射流的流动规律
空气经喷嘴向周围气体的外射流动称为射流。 射流按流态不同可分为层流射流和紊流射流; 按射流进入空间的大小,可分为自由射流和受限射流; 按送风温度与室温的差异,射流可分为等温射流和非
由于有限空间射流的回流区一般为工作区,控制回流区的 风速具有实际意义。设计中常使工作区处于回流状态,因 此只要保证该断面的回流速度小于空调要求值,则整个工 作区流速都能符合设计要求。回流区的最大平均风速的计 算式为
un m1 u0 C Fn
F0
(5—19)
式中 un ——回流区的最大平均风速,m/s; C ——与风口型式有关的系数,对集中射流取10.5。

第五章 空调房间的空气分布

第五章 空调房间的空气分布

5.3 空气分布器及房间气流分布形式 上送上回
单侧上送上回
异侧上送上回 散流器上送上回
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 下送上回
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 中送
5.4 房间气流分布的计算
一、 一般气流分布的计算方法
5.4 房间气流分布的计算 空间气流分布受到射流受限、射流重合、非等温等 因素的影响
5.1 送风射流的流动规律
温度状况 射流
等温射流 非等温射流 自由射流
是否受限
受限射流
在空调工程中常见的情况,多为非等温受限射流。
5.1 送风射流的流动规律
一、自由射流
等温自由射流

射流轴心速度:
ux u0

0.48
ax

0.145
0.48 ax

md0 x

m1 F0 x
d0
d0
d0 极点
射流断面直径:
dxLeabharlann ax 6.8( 0.145)
d0
d0
紊流系数
射流扩散角: tg 3.4a
u0 ux
起始段
主体段
x
集中射流:圆形、 方形、矩形
扁射流:边长比大 于10的风口 扇形射流:扇形导流
5.1 送风射流的流动规律 非等温自由射流
轴心温度:
Tx 0.73 ux n1 F0
根据A查表,K3=1.65
二﹑孔板送风的计算方法
5.求到达工作区的中心气流速度:
取有静压室孔板, 0.75

ux1 u0
x 0.1 射流扩散受限
✓可以认为当射流
回流区最大平均风速:
断面面积达到空间 断面面积的1/5时,

第5章气流组织(空调房间的空气分布)

第5章气流组织(空调房间的空气分布)

数值。
第一节 送风射流的流动规律
一、自由射流(介绍紊流状态)
由直径为 d0 的喷口以出流速度 u0 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。
射流主体段的参数变化与
有关
a:无量纲紊流系数,其数值大小与风口形式和射流扩散角有关,即
风口形式
收缩性极好的喷口
第五章 空调房间的空气分布
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节
送风射流的流动规律 排(回)风口的气流流动 空气分布器及房间气流分布形式 房间气流分布的计算
• 本章重点: • 1、气流组织及不同的空气分布方式和设计方
法 • 2、空气分布器的类型 • 3、射流和回风流的流动规律 • 4、空调房间气流分布计算
(四)中送风
中送风形式

在某些高大空间内,实际工作区在下部,只对下部
区域进行空调,而对上部区域不进行空气调节。
• 采用中送风的方式(分层空调方式) 。与全室空调相比,
夏季可节省冷量30%左右,因而节省初投资和运行能耗。
但冬季空调并不节能。这种气流分布会造成空间竖向温
度分布不均匀,存在着温度“分层”现象。特别是冬季
ux 0.48
u0
ax 0.145
d0
• 射流主体段的参数变化与 ax d0 有关。
• u x 表示以风口为起点至所计算断面距离 x 处的轴 心速度; u0 表示风口出流的平均速度。
• x 为由风口至给定断面的距离;a 为无量纲紊流系

• 当忽略由极点至风口的一段距离,在主体段时直接用:
ux 0.48 u0 ax d0
谢谢 !!
圆管
扩散角为8°~12°的扩散管

第五章空调房间的空气分布

第五章空调房间的空气分布

ux uo
1
2
9.55
x do
0.75
风口边长比大于0.2且
1.5 x 0.2 do
5.3 空气分布器及房间气流分布形式
一、空气分布器的型式
喷口
集中射流风口
百叶风口

散流器



扇形射流风口
孔板、格栅风口 柱型风口

平面扁型射流风口

条缝风口

旋流风口

其他风口
座椅风口
球型风口
台式送风口
第五章 空调房间的空气分布
主要内容
5.1 送风射流的流动规律 5.2 回风口的气流流动 5.3 空气分布器及房间气流分布形式 5.4 房间气流分布的计算 5.5 气流分布性能的评价 4.6 CFD技术简介及在空气分布中的应用
5.1 送风射流的流动规律
空气从孔口吹出,在空间形成一股气流称为吹出气 流或射流。
5.1 送风射流的流动规律
温度状况 射流
等温射流 非等温射流 自由射流
是否受限
受限射流
在空调工程中常见的情况,多为非等温受限射流。
5.1 送风射流的流动规律
一、自由射流
等温自由射流

射流轴心速度:
ux u0
0.48
ax
0.145
0.48 ax
md0 x
m1 F0 x
d0
d0
d0 极点
射流断面直径:
格栅风口
孔板
扇形风口
旋流风口
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 座椅风口
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 台式送风口
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 二、空间气流分布的形式

空调房间的气流分布

空调房间的气流分布
作用下,送风射流形成弯曲。
❖ 喷口送风经常用于工业建筑与民用建筑中的公共 建筑,是大型体育馆、礼堂、剧院以及厂房等建 筑的常用送风方式。
5.孔板送风口
❖ 即是开孔的吊顶或夹层。 ❖ 整个房间吊顶或夹层都开口的为全面孔板送风;一部分
开孔的叫局部孔板送风。 ❖ 孔板送风空气以较低的速度在吊顶或夹层里均匀分布,
t x vx ts vs
散流器送风气流设计步骤:
(1)布置散流器 (2)预选散流器 (3)校核射流的射程 (4)校核室内平均风速 (5)校核轴心温差衰减
3.喷口送风
特点:喷口送风的喷口截面大,出口风速高,气流
射程长,与室内空气强烈掺混,能在室内形 成较大的回流区,达到布置少量风口即可满 足气流均布的要求,同时具有风管布置简单 便于安装、经济等。
以风口为起点 的轴心速度
u x 0.48
u0
ax
d0
紊流系数,
取决于风口型式
二、 非等温射流
❖ 射流会发生弯曲——阿基米德数Ar
❖ Ar——浮升力与惯性力之比 Ar大,则射流弯曲大
Ar
gd0 (To Tn) v02Tn
❖ 空调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,射流温度逐渐接近室温。
形成稳压箱,然后由细孔流出。
6.柱式送风口
❖ 独立地面上出风的柱式送风口 ❖ 其中1/4圆柱形可布置在墙角内,易与建筑配合;
半圆柱型及扁平型用于靠墙安装。圆柱型用于大 风量的场合并可布置在房间的中央
❖ 适用于下部工作区送风 ❖ 送风口面积大
7.旋流风口
❖ 诱导比大,速度衰减快
8.回风口
❖ 对于回风口及回风管道设在顶部的上回风,需要主要送 回风管道避免交叉布置,以免对吊顶高度产生影响;

空调房间的空气分布

空调房间的空气分布
一、定露点的调节方法 对于定风量系统,且室内空气状态要求严格控 制(如恒温恒湿系统)时,对于只有显热负荷 变化的空调系统,可采用定露点和再热来实现 全年的送风状态调节。 定露点定风量调节再热量,调节简单,但不经 济。除非空调对象是高精度的恒温恒湿工程, 一般应尽量不使用调节再热量的方法。
第二节 室内热湿负荷变化时的 运行调节
定露点,调节再热量:
用于一次回风系统 显热负荷变化,用再热
量补足显热负荷。 能耗大,能精确控制室
内温度。 热湿负荷均变化时湿度
有一定偏差(N2)。
第二节 室内热湿负荷变化时的 运行调节
二、变露点的调节方法:
对室内空气温度和湿度要求较高且室内余
湿量变化较大时,可采用变露点的方法调节。
1、预热器加热量的调节 2、新回风混合比调节 3、喷水温度或表冷器进水温度调节:
第四节 气流分布性能的评价
二、空气分布特性指标(ADPI)
有效温度差ΔET =( t i – t n)-7.66(ui – 0.15)
-1.7 < ΔET <1.1的测点数
ADPI = ————————————- x 100% 总测点数
通常ADPI ≥ 80%。
第四节 气流分布性能的评价
三、换气效率(Air exchang efficiency)
焓频图、室外气象包络线:在i-d图上对全年 各时刻出现的干、湿球温度状态点在该图上的 分布进行统计,算出这些点全年出现的频率值, 就可得到一张焓频图,这些点的边界线称为室 外气象包络线。
空调系统确定后,可根据当地气象变化情况 (例如焓频图),将i-d图分成若干个气象区 (空调工况区),对应于每一个空调工况区采 用不同的运行调节方法。
第三节 空气分布器及房间气流 分布形式

空调房间的气流组织PPT54页

空调房间的气流组织PPT54页

顶送冷风散流型 顶送热风贴附型
顶送冷风吹出型
8.座椅风口
Air Conditioning-Chapter 5
Air Conditioning-Chapter 5
9.球型风口
• 喷口型,高速气流,对指定方向送风,方向可调
Air Conditioning-Chapter 5
10. 台式送风口
Air Conditioning-Chapter 5
VAV。
活动双层百叶送风口
• 可与风机盘管配套,或者用于集中式空调系统 • 风口的叶片可在0-90度的范围内任意调节,从而得到不
同的送风距离和扩散角
• 配合对开多叶调节阀,可以调节风量
固定百叶侧壁格栅风口
• 常用于卫生间的回风、电梯、管道口和检修口的装饰
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
减小送风温差 ;还要根据房间高度调整风口至顶棚的距离
Air Conditioning-Chapter 5
范例:顶送
扩散距离
达到控制速度和温度 时气流位置
射程
• 适用:吊顶送风 • 根据顶棚形状和定型产品样本建议的流程、间距,面
积不超过1:1.5 • 盘式:平送 • 送吸式:上送上回 • 直片式:上送或平送 • 流线型:下送
• 方矩形散流器:气流形式为贴附(平送)型
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,



扇形射流风口
孔板、格栅风口 柱型风口

平面扁型射流风口

条缝风口

室内气流分布PPT演示课件

室内气流分布PPT演示课件

Sn

0.671 ro a
ro

do 2
a—无量纲紊流系数,取决于风口型式和扩散角
a tg 3.4
a直接影响射流发展的快慢,a值大横向脉动大主体段: 起始段后,轴
心速度开始下降, 到了主体段。空调 工程中常用的射流 段为主体段,轴心 速度沿程逐渐衰减, 直到消失。
tp——排风温度 tn——工作区空气平均温度 to——送风温度 反映投入能量的利用程度
空气龄(Age of Air)
空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。 概念抽象,实测困难。 目前用测量示踪气体的浓度变化来确定局部平均空气 龄。空气从送风口进入室内后的流动过程中,不断掺 混污染物,空气的清洁程度和新鲜程度不断下降。空 气龄短,预示着到达该处的空气可能掺混的污染物少, 排除污染物的能力愈强,评价流动状态的合理。
ux 0.48 0.48
射流主体段轴心速度的衰减规律 uo ax 0.145 ax
do
do
u x ― 以极点为起点至所计算断面距离 x 0处的轴心速度, m / s;
u 0 ― 风口出流的平均速度, m / s ;
a ―无量纲紊流系数,tanθ=3.4a。
自由射流
a 值愈大,则射流的扩散和速度衰减愈大。
EDT tx tm 7.8vx 0.15
tx、tm——室内某点的温度和室内平均温度 vx——室内某点的风速 对办公室,当EDT=-1.7~1℃,vx<0.35m/s时,大 多数人感觉是舒适的,小于下限时有冷吹风感。 EDT用来判断工作区任何一点是否有吹风感。
对整个工作区的气流分布评价用气流分布性能指标
送风温差大小
等温射流Δt=0
受限射流
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第5章 空调房间的气流分布
张海涛
严选内容
1
空气分布的定义:
❖ 空气分布也叫气流组织,就是在是空调房间 内合理地布置送风口和回风口,使得经过净 化和热湿处理的空气,由送风口送入室内后, 在扩散与混合的过程中,均匀地消除室内余 热和余湿,从而使工作区形成比较均匀而稳 定的温度、湿度、气流速度和洁净度,以满 足生产工艺和人体舒适的要求。
严选内容
12
第二节 排(回)风口的气流流动)
❖ 回风口与送风口的空气流动规律完全不同, 送风射流:扩散,形成点源 回风气流:集中,形成点汇
❖ 在吸风气流作用区内,任意两点间的流速变化与据点汇的距离 平方成反比。
❖ 点汇速度场的气流速度迅速下降,使回风口的汇流场对房间气 流组织影响比较小
严选内容
13
第三节 空气分布器及房间气流分布形式
一、 空气分布器的型式 型式多样 按房间的性质、对气流分布的要求、房间内部
装饰的要求进行选择
严选内容
14
送风口的型式
百叶风口 散流器 条缝风口 喷射式送风口 孔板送风口 旋流送风口
严选内容
15
1. 百叶风口
❖ 百叶可做成活动可调的,既能调节风量,也能调节出风 方向。
❖ 2.部分工作区处于射流区,部分工作区处于回 流区,不易形成均匀的温度场合速度场,如果 风口布置不当,容易造成送回风气流短路。
严选内容
39
3.下送上回
特点
由于下送上回时的排风温度大于工作区温 度,故而室内平均温度较高,经济性好。
但是,下部送风温差不能太大。
为此
可采用旋流送风口。
严选内容
40
4.中送风
❖ 在某些高大的建筑空间内,实际工作区高度仍然 在2米以下,因此不需要将整个空间都作为调节 的对象。可采用中部送风的送风方式。
严选内容
33
严选内容
34
第三节 空气分布器及房间气流分布形式
二 、空间气流分布的形式 ❖ 上送下回 ❖ 上送上回 ❖ 中送风 ❖ 下送上回
严选内容
35
1.上送下回
❖ 上送下回方式送风口位于空调区的上部,回风口位于 空调区的下部。
❖ 送风气与室内空气充分混合后进入工作区后,由空调 区下部的回风口排出空调区。
作用下,送风射流形成弯曲。
严选内容
22
严选内容
23
4.条缝送风口
❖ 这两种风口不能调节风量和出风方向,适用于一 般要求的空调系统,其中条缝型风口常作为风机 盘管及诱导器的出风口。
严选内容
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
24
严选内容
25
5.旋流风口
❖ 由出口格栅、集尘箱和漩流叶片组 成。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。
严选内容
36
优点
❖ 上送下回方式能够形成比较均匀的温度场和速度场, ❖ 送风口与回风口之间不易发生“短路”,是混合式送风的
基本方式。
应注意的问题
❖ 在实际工程中应注意由于回风口在空调区下部,回风口及 回风管路的设置要避免影响房间的正常使用。
严选内容
37
2.上送上回
严选内容
38
❖ 特点:
❖ 1.送回风口均设置在房间上部或隐藏在顶棚内, 不占用房间使用面积,易于室内装修协调。
严选内容
8
二、 非等温射流
❖ 射流会发生弯曲——阿基米德数Ar
❖ Ar——浮升力与惯性力之比 Ar大,则射流弯曲大
Ar
gd0 (To Tn) v02Tn
❖ 空调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,射流温度逐渐接近室 温。
轴线上温度分布规律可用半经验公式求得
严选内容
严选内容
6
一、 等温自由射流
❖ 由于紊流的横向脉动和涡流的出现,射流卷吸周围空 气,射流流量逐渐扩大,呈锥体状(扩散角)
严选内容
7
❖ 速度不断减小 边界速度首先减小,轴心速度不变——起始段 根据动量守恒,轴心速度减小——主体段
以风口为起点 的轴心速度
u x 0.48
u0
ax
d0
紊流系数,
取决于风口型式
9
yi d0
xi d0
tg
Ar
d0
xi
cos
2
0.51
d0
axi cos
0.35
严选内容
10
三、 受限射流
轴对称射流 贴附射流
严选内容
11
❖ 贴附射流 当送风口贴近顶棚,由于射流在顶棚处不能卷吸空 气,因此
上部流速大,静压小
下部流速小,静压大
非等温射流为冷射流,在射流达到某一距离处会 脱离顶棚——贴附长度
严选内容
2
严选内容
3
空间空气分布的形式有多种,主要取 决于: ❖风口的类型 ❖风口的布置方式(数量、位置) ❖送风参数(送风温差,送风口速度)
严选内容
4
第一节 送风射流的流动规律
雷诺数的大小
t0,tn 进入空间 受限情况
层流射流 紊流射流 等温射流 非等温射流 自由射流 受限射流
严选内容
5
紊流射流
❖ 射流与室内空气充分混合后 进入空调区,使空调区具有 稳定而均匀的温度和风速。
严选内容
19
下送型散流器
❖ 散流器下送送出的射流扩散 角在20~30度之间
❖ 只有采用密集布置向下送风, 工作区风速才能均匀
❖ 密集布置有可能形成平行流
严选内容
20
严选内容
21
3.喷口
❖ 喷口送风口是一种出口风速大,风量大的送风口。 ❖ 送风射流较长,可以不贴顶送风,在送风温差的
严选内容
30
7.专用送风口
❖ 座椅送风口
严选内容
31
❖ 灯具送风口
严选内容
32
8.回风口
❖ 对于回风口及回风管道设在顶部的上回风,需要主要 送回风管道避免交叉布置,以免对吊顶高度产生影响;
❖ 回风口不能在送风口的射流区内。
❖ 对于回风口和回风管设在空调区下部的下回风,不会 出现短路问题,但需要注意的是如何布置回风口和回 风管而尽量不影响房间的使用
❖ 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。
严选内容
16
严选内容
17
2.散流器
❖ 散流器是安装在顶棚上的一类送风口,气流从顶 棚向下送出并有一定扩散功能。
❖ 散流器的型式有两种: ❖ 平送型 ❖ 下送型
严选内容
18
平送型散流器 。
❖ 散流器平送送风射流沿着顶 棚径向流动形成贴附射流
严选内容
26
严选内容
27
6.孔板送风口
❖ 即是开孔的吊顶或夹层。 ❖ 整个房间吊顶或夹层都开口的为全面孔板送风;一部分
开孔的叫局部孔板送风。 ❖ 孔板送风空气以较低的速度在吊顶或夹层里均匀分布,
形成稳压箱,然后由细孔流出。
严选内容
28
严选内容
29
孔板送风特 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。
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