空调房间气流组织[高级课件]
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严选内容
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§6 气流组织
6.3对室内气流分布的要求与评价
6.3.1 要求 一、温度梯度要求 1、ISO 7730标准：工作区内，距地面上方1.1m和0.1m之间 的温差不应大于3℃。 2、ASHRAE 55-92标准：工作区内，距地面上方1.8m和 0.1m之间的温差不应大于3℃。 二、空调区允许风速 1、舒适性空调：冬，≯0.2m/s；夏，≯0.3m/s。 2、工艺性空调：冬，≯0.3m/s；夏，0.2-0.5m/s。
ΔTx /ΔTo=0.73（vx / vo）
4、射流弯曲
（1）判据：阿基米德数
Ar=g do (To-Tn）/(vo2 Tn )
① To>Tn，Ar >0，热射流，射流上弯； ② To<Tn，Ar <0，冷射流，射流下弯； ③ To=Tn， |Ar |<0.001,可忽略射流弯曲，看成等温射流。
（2）射流弯曲轴心轨迹
H
0.5H
x xo
严选内容
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§5 气流组织
2、贴附射流
5.2送、回风口气流运动规律
严选内容
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
（1）无因次距离
x′=ax0/（Fn）0.5 或 x1′=ax/（Fn）0.5 ① x′≤0.1时，射流扩散规律与自由射流同，x′=0.1的界面
称为第Ⅰ临界断面。
6.2 影响气流组织的主要因素
1、送风口的形式、位置；2、送风射流：形式、参数（送风温度、
出口流速等）；3、回（排）风口的位置； 4、房间的几何形状；
5、污染源的位置、性质
严选内容
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§6 气流组织
6.2 送、回风口气流运动规律
6.2.1 送风口气流运动规律 （1）根据雷诺数大小有：层流和紊流； （2）根据射流与周围空气温度情况：等温射流和温差射流； （3）根据射流发展是否受周界限制：自由射流、受限射流。 一、等温自由紊流射流
ΔTx /ΔTo=0.35/(ax/do+0.147)
ΔTo:射流出口温度与室内空气温度之差,K； ΔTx:射程x处的轴心温度与室内空气温度之差,K。 x:计算断面距风口的距离m； 3、结论 （1）射流温度场与速度场有相似性；
严选内容
5
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§5 气流组织
5.2送、回风口气流运动规律
（2）热量扩散比动量扩散快
x
严选内容
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§5 气流组织
6.2 送、回风口气流运动规律
6.2.2 回风口气流运动规律 （1）点汇：回风口近似点汇，距点汇不同距离的各等速球 面上流量相等，随着离开点汇的距离增大，流速呈二次方衰 减：
v 1 / v2 = ( r 2 / r1 )2 （2）实际回风口：
v x / vo = 0.75 (10x+F ) /F
② x′>0.1时，射流扩散受限，当x′=0.2时，射流流量达到
最大，射流断面稍后达到最大，称为第Ⅱ临界断面。 （2）回流区最大回流平均流速
vhp /vo .Fn0.5 / do=0.69
Fn：垂直射流的空间断面面积。
Fn0.5 / do：射流自由度
严选内容
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§6 气流组织
四、多股平行射流
6.2送、回风口气流运动规律
第六章 空调房间的气流组织
严选内容
1
§6 气流组织（空气分布） 6.1任务及影响因素
6.1 气流组织的目的、任务和要求 1、气流组织（空气分布）：是指合理地组织室内空气的流动与分布， 使室内工作区的温度、相对湿度、和洁净度能更好的的满足人体舒适
感要求和工艺要求。
2、应根据空调区对温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、 温度梯度、空气分布特性指标（ADPI）等要求，进行设计计算。 3、良好的气流组织不仅是形成良好室内热湿参数分布条件，也是系 统重要的节能手段之一。
a:风口紊流系数，反映出口断面流速不均性；
do:送风口直径或当量直径。 2、结论
（1）提高出口流速或减小风口紊流系数，可以增大射程；
（2）如需增大扩散角θ，即增大射流与周围空气的混合能力
，可以选用a较大的风口。
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
二、温差射流 1、热射流与冷射流：射流出口温度高于室内空气温度为热 射流，射流出口温度低于室内空气温度为冷射流。 2、轴心温差衰减规律
严选内容
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§6 气流组织
6.3 对室内气流分布的要求与评价
三、能量利用系数及通风效率
1、能量利用系数：ηN =（tP - tO）/（tN - tO）
tP、tN、tO：分别为排风温度、空调区空气平均温度、和送 风温度（℃）。
2θ
do
vo To
vx Tx
极点
起始段(轴心流速保持不变) x
xo 等温严自选由内射容流
主体段
3
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
1、轴心流速衰减规律
ห้องสมุดไป่ตู้
vx / vo=0.48/(ax/do+0.147)
vo:射流出口流速,m/s； vx:射程x处的轴心流速，m/s； x:计算断面距风口的距离m；
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§6 气流组织
6.3对室内气流分布的要求与评价
6.3.2 评价 一、吹风感和空气分布特性指标 1、吹风感（有效吹风温度）
θ=（tx-tr)-7.8(vx-0.15)
tx、tr：室内某地点的温度与室内平均温度℃；
vx：室内某地点的风速,m/s。
（1）θ=-1.7-1.1℃，vx<0.35m/s，大部人感觉舒适，小于下 限时有吹冷风感。 （2）θ用于评价工作区任一点的吹风感。 2、空气分布特性指标 (ADPI )：用于整个工作区的评价。
① 方程
严选内容
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
yi /do=xi tgβ+Ar (xi /do cosβ)2 (0.51 a xi /do cosβ+0.35) ② 轴心轨迹图
y
yi
β
xi
x
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§6 气流组织
三、受限射流 1、轴对称射流
6.2送、回风口气流运动规律
0.5H
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§6 气流组织
6.3对室内气流分布的要求与评价
APPI=（-1.7<θ<1.1）的测点数 /总测点数×100%
二、不均匀系数
空调区内选择n个测点，分别测的各点的温度ti和风速vi，
则：
平均温度：tP=∑ti / n 平均风速：vP=∑vi /n
对应 均方根偏差：为σt、σv
温度不均匀系数：kt=σt/tP 速度不均匀系数：kv=σv/vP kt、kv越小，气流均匀性越好。
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§6 气流组织
6.3对室内气流分布的要求与评价
6.3.1 要求 一、温度梯度要求 1、ISO 7730标准：工作区内，距地面上方1.1m和0.1m之间 的温差不应大于3℃。 2、ASHRAE 55-92标准：工作区内，距地面上方1.8m和 0.1m之间的温差不应大于3℃。 二、空调区允许风速 1、舒适性空调：冬，≯0.2m/s；夏，≯0.3m/s。 2、工艺性空调：冬，≯0.3m/s；夏，0.2-0.5m/s。
ΔTx /ΔTo=0.73（vx / vo）
4、射流弯曲
（1）判据：阿基米德数
Ar=g do (To-Tn）/(vo2 Tn )
① To>Tn，Ar >0，热射流，射流上弯； ② To<Tn，Ar <0，冷射流，射流下弯； ③ To=Tn， |Ar |<0.001,可忽略射流弯曲，看成等温射流。
（2）射流弯曲轴心轨迹
H
0.5H
x xo
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§5 气流组织
2、贴附射流
5.2送、回风口气流运动规律
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
（1）无因次距离
x′=ax0/（Fn）0.5 或 x1′=ax/（Fn）0.5 ① x′≤0.1时，射流扩散规律与自由射流同，x′=0.1的界面
称为第Ⅰ临界断面。
6.2 影响气流组织的主要因素
1、送风口的形式、位置；2、送风射流：形式、参数（送风温度、
出口流速等）；3、回（排）风口的位置； 4、房间的几何形状；
5、污染源的位置、性质
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6.2 送、回风口气流运动规律
6.2.1 送风口气流运动规律 （1）根据雷诺数大小有：层流和紊流； （2）根据射流与周围空气温度情况：等温射流和温差射流； （3）根据射流发展是否受周界限制：自由射流、受限射流。 一、等温自由紊流射流
ΔTx /ΔTo=0.35/(ax/do+0.147)
ΔTo:射流出口温度与室内空气温度之差,K； ΔTx:射程x处的轴心温度与室内空气温度之差,K。 x:计算断面距风口的距离m； 3、结论 （1）射流温度场与速度场有相似性；
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5.2送、回风口气流运动规律
（2）热量扩散比动量扩散快
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§5 气流组织
6.2 送、回风口气流运动规律
6.2.2 回风口气流运动规律 （1）点汇：回风口近似点汇，距点汇不同距离的各等速球 面上流量相等，随着离开点汇的距离增大，流速呈二次方衰 减：
v 1 / v2 = ( r 2 / r1 )2 （2）实际回风口：
v x / vo = 0.75 (10x+F ) /F
② x′>0.1时，射流扩散受限，当x′=0.2时，射流流量达到
最大，射流断面稍后达到最大，称为第Ⅱ临界断面。 （2）回流区最大回流平均流速
vhp /vo .Fn0.5 / do=0.69
Fn：垂直射流的空间断面面积。
Fn0.5 / do：射流自由度
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四、多股平行射流
6.2送、回风口气流运动规律
第六章 空调房间的气流组织
严选内容
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§6 气流组织（空气分布） 6.1任务及影响因素
6.1 气流组织的目的、任务和要求 1、气流组织（空气分布）：是指合理地组织室内空气的流动与分布， 使室内工作区的温度、相对湿度、和洁净度能更好的的满足人体舒适
感要求和工艺要求。
2、应根据空调区对温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、 温度梯度、空气分布特性指标（ADPI）等要求，进行设计计算。 3、良好的气流组织不仅是形成良好室内热湿参数分布条件，也是系 统重要的节能手段之一。
a:风口紊流系数，反映出口断面流速不均性；
do:送风口直径或当量直径。 2、结论
（1）提高出口流速或减小风口紊流系数，可以增大射程；
（2）如需增大扩散角θ，即增大射流与周围空气的混合能力
，可以选用a较大的风口。
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6.2送、回风口气流运动规律
二、温差射流 1、热射流与冷射流：射流出口温度高于室内空气温度为热 射流，射流出口温度低于室内空气温度为冷射流。 2、轴心温差衰减规律
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6.3 对室内气流分布的要求与评价
三、能量利用系数及通风效率
1、能量利用系数：ηN =（tP - tO）/（tN - tO）
tP、tN、tO：分别为排风温度、空调区空气平均温度、和送 风温度（℃）。
2θ
do
vo To
vx Tx
极点
起始段(轴心流速保持不变) x
xo 等温严自选由内射容流
主体段
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
1、轴心流速衰减规律
ห้องสมุดไป่ตู้
vx / vo=0.48/(ax/do+0.147)
vo:射流出口流速,m/s； vx:射程x处的轴心流速，m/s； x:计算断面距风口的距离m；
严选内容
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§6 气流组织
6.3对室内气流分布的要求与评价
6.3.2 评价 一、吹风感和空气分布特性指标 1、吹风感（有效吹风温度）
θ=（tx-tr)-7.8(vx-0.15)
tx、tr：室内某地点的温度与室内平均温度℃；
vx：室内某地点的风速,m/s。
（1）θ=-1.7-1.1℃，vx<0.35m/s，大部人感觉舒适，小于下 限时有吹冷风感。 （2）θ用于评价工作区任一点的吹风感。 2、空气分布特性指标 (ADPI )：用于整个工作区的评价。
① 方程
严选内容
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§6 气流组织
6.2送、回风口气流运动规律
yi /do=xi tgβ+Ar (xi /do cosβ)2 (0.51 a xi /do cosβ+0.35) ② 轴心轨迹图
y
yi
β
xi
x
严选内容
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§6 气流组织
三、受限射流 1、轴对称射流
6.2送、回风口气流运动规律
0.5H
严选内容
14
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§6 气流组织
6.3对室内气流分布的要求与评价
APPI=（-1.7<θ<1.1）的测点数 /总测点数×100%
二、不均匀系数
空调区内选择n个测点，分别测的各点的温度ti和风速vi，
则：
平均温度：tP=∑ti / n 平均风速：vP=∑vi /n
对应 均方根偏差：为σt、σv
温度不均匀系数：kt=σt/tP 速度不均匀系数：kv=σv/vP kt、kv越小，气流均匀性越好。