通风与空调技术课件第5章中央空调风系统及其设计.ppt
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• Ar值越大，射流弯曲越大 Ar = 0时，等温射流 ︱Ar︱＜ 0.001时，仍可按等温射流计算 ︱Ar︱＞ 0.001时，射流弯曲的轴心轨迹变化较大
（3）受限射流
• 有限空间，气流扩散不仅受顶棚的限制，而且受四周壁面的限制 • 贴附射流 比自由射流更长，其长度与阿基米德数Ar 有关， Ar越
• 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
• 对于要求快速混合的通风场合，适用于送风口
5.2.1.2 回风口空气流动规律
• 回风气流则从四面八方流向回风口，流线向回风口集中形成点汇，等 速面以此点汇为中心近似于球面
• 点汇速度场的气流速度迅速下降，使吸风所影响的区域范围变得很小 因而在空调房间中，气流流型及温度与浓度分布主要取决于送风射流
5.2.2 气流组织的形式
（1）上送下回式
• 孔板上孔较小能起到稳压作用，具有送风均匀，速度衰减较快、 噪声小的特点
• 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。
（4）喷射式送风
用于: 较大公共建筑或高大厂房的远距离侧送风 原理: 大风量、高速气流诱引室内空气强烈混合 形式: 圆形、球形, 喷嘴可固定可转动
小贴附长度越长 • 有限空间射流 • 有限空间射流回流区最大平均风速
（4）平行射流
• 多个送风口自同一平面沿平行轴线向同一方向送风 • 当两股平行射流距离比较近时，射流相互汇合 • 一般情况下，平行射流的轴线速度比单独自由射流同一距离处的
轴线速度大，距离愈大，差别愈显著
（5）旋转射流
• 气流通过具有旋流作用的喷嘴向外射出，气流本身一面旋转，一 面又向静止介质中扩散前进
铝箔化纤织物风管:以高弹性螺旋形强韧钢丝为骨架, 壁料, 粘贴、缠绕、咬合
5.1.1.2 风管选择
（1）风管断面形状的选择 ① 圆形风管 通风量最大，阻力最小，不易固定 ② 矩形风管 建筑空间利用率高
（2）风管材料的选择
5.1.1.3 风机
• 风机作用 • 风机种类
按工作原理分
离心式风机 轴流式风机 贯流式风机
塑料通风管
（3）复合材料风管
• 功能: “风管层+绝热防潮层+保护层” • 成型: 切割、粘接 、加固 • 特点: 质轻、消声性保温性好,摩擦阻力大 • 复合玻纤风管、复合铝箔聚氨酯板风管
玻纤风管
柔性风管
• 特点:质轻柔软,运输方便,灵活性好,减震消声 • 种类: 金属风管:普通型、保温型、消声保温型
特点: 形式很少，构造简单 形式: 单层百叶回风口、格栅回风口、网式回风口及
活动篦板式回风口
5.2 气流组织形式及设计计算
• 空调房间的气流组织也称为空气分布，其好坏 程度将直接影响到房间的空调效果 • 影响气流组织的因素很多，如送风口位置及形 式、回风口位置、房间几何形状及室内的各种障 碍物和扰动等，其中送风口的空气射流和参数是 影响气流组织的重要因素。
• 材料: 钢制、铝制; 镀锌钢板风管 、复合钢板风管
金属风管
（2）非金属风管
• 建筑风道: 结构简单，节省钢材，经久耐用，能与土建施工同时 进行制作或安装，与风管的连接方式也比较灵活 目前使用较多的是作为高层建筑空调系统的新风竖井
• 无机玻璃钢风管: 质轻、强度高、耐热性及耐蚀性优良、电绝缘 性好，加工成形方便，常用于排腐蚀性气体的通风系统中
③ 贯流式风机
• 结构 • 原理：气流径向横穿叶片两次后排出 • 应用：目前主要用于空气幕、壁挂式风机盘管机组和分体式
房间空调器的室内机
（2）主要性能参数
• 风量 • 风压 • 功率 • 效率 • 转速
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5.1.2 风口的形式
5.1.2.1 送风口
（1）侧送风口
• 单层百叶风口
• 双层百叶风口
（5）旋流送风口
原理: 依靠起旋器或旋流叶片形成旋转射流，诱导大量空气与之混合 组成: 顶送型、地板式 送风形式: 地面上送风式、顶棚下送风式 特点: 顶送型适宜在大风量、大温差送风、高大空间中使用；地板式
特别适合于只需控制室内下部空气环境的高大空间或室内下部 空调负荷大的场合。
5.1.2.2 回风口
• 三层百叶风口 • 带调节板活动百叶送风口
• 格栅百叶送风口
侧壁格栅风口 可开侧壁格栅风口
• 条缝型格栅百叶风口
（2）散流器
•用于:下送风口
•分类
按形状分
方(矩)形
圆形
按送风气流的流型分
平送贴附型 下送扩散型
•按功能分
普通型 送回(吸)两用型
•按管内空气的流速分
低速风管 高速风管
（3）孔板送风口
5.2.1 送回风口的气流流动规律
5.2.1.1 送风口空气流动规律
• 射流：空气经孔口或管嘴向周围气体的外射流动。
射流多属于紊流非等温受限射流。
（1）等温自由射流
将等于室内空气温度的空气自喷嘴喷射到比射流体积大得多的 房间中，射流可不受限制地扩大
存在能量交换
（2）非等温自由射流
• 射流出口温度与周围空气温度不相同 • 冷射流、热射流 • 阿基米德数Ar 表征浮力和惯性力的无因次比值
第5章 中央空调风系统及其设计
5.1 中央空调风系统的组成 5.2 气流组织形式及设计计算 5.3 风管系统的设计计算 5.4 空调系统的消声、隔振与防火、防排烟设计
5.1 中央空调风系统的组成
空调风系统由送回风机、送回风风管、送回风口、排风机、 新风机以及风量调节阀、防火阀、消声器、风机减震器等组成。
5.1.1 风管与风机
5.1.1.1 风管的种类与材质
非金属风管
•按材料分 金属风管
复合材料风管
矩形风管
•按风管端面几何形状分 圆形风管
椭圆形风管
•按可弯曲或伸展的程度分
柔性风管(软管) 刚性风管
•按管内空气的流速分 低速风管
高速风管
（1）金属风管
• 特点: 表面光滑、摩擦阻力小、不吸湿、耐腐蚀、强度高、 质量小、气密性好、不积尘、易清洁
按材料分
钢制风机 铝制风机 玻璃钢风机 塑料风机
（1）分类及组成
① 离心式通风机
常用于通风
• 结构组成 • 工作原理
小风量， 大风压
空调工程
• 适用场合: 可用于低压或高压送风系统，特别适用于要求
低噪声和高风压的系统
② 轴流式风机
• 结构组成 • 工作原理：叶片升力的作用 • 特点: 大风量，小风压 • 适用场合: 通风换气
（3）受限射流
• 有限空间，气流扩散不仅受顶棚的限制，而且受四周壁面的限制 • 贴附射流 比自由射流更长，其长度与阿基米德数Ar 有关， Ar越
• 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
• 对于要求快速混合的通风场合，适用于送风口
5.2.1.2 回风口空气流动规律
• 回风气流则从四面八方流向回风口，流线向回风口集中形成点汇，等 速面以此点汇为中心近似于球面
• 点汇速度场的气流速度迅速下降，使吸风所影响的区域范围变得很小 因而在空调房间中，气流流型及温度与浓度分布主要取决于送风射流
5.2.2 气流组织的形式
（1）上送下回式
• 孔板上孔较小能起到稳压作用，具有送风均匀，速度衰减较快、 噪声小的特点
• 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。
（4）喷射式送风
用于: 较大公共建筑或高大厂房的远距离侧送风 原理: 大风量、高速气流诱引室内空气强烈混合 形式: 圆形、球形, 喷嘴可固定可转动
小贴附长度越长 • 有限空间射流 • 有限空间射流回流区最大平均风速
（4）平行射流
• 多个送风口自同一平面沿平行轴线向同一方向送风 • 当两股平行射流距离比较近时，射流相互汇合 • 一般情况下，平行射流的轴线速度比单独自由射流同一距离处的
轴线速度大，距离愈大，差别愈显著
（5）旋转射流
• 气流通过具有旋流作用的喷嘴向外射出，气流本身一面旋转，一 面又向静止介质中扩散前进
铝箔化纤织物风管:以高弹性螺旋形强韧钢丝为骨架, 壁料, 粘贴、缠绕、咬合
5.1.1.2 风管选择
（1）风管断面形状的选择 ① 圆形风管 通风量最大，阻力最小，不易固定 ② 矩形风管 建筑空间利用率高
（2）风管材料的选择
5.1.1.3 风机
• 风机作用 • 风机种类
按工作原理分
离心式风机 轴流式风机 贯流式风机
塑料通风管
（3）复合材料风管
• 功能: “风管层+绝热防潮层+保护层” • 成型: 切割、粘接 、加固 • 特点: 质轻、消声性保温性好,摩擦阻力大 • 复合玻纤风管、复合铝箔聚氨酯板风管
玻纤风管
柔性风管
• 特点:质轻柔软,运输方便,灵活性好,减震消声 • 种类: 金属风管:普通型、保温型、消声保温型
特点: 形式很少，构造简单 形式: 单层百叶回风口、格栅回风口、网式回风口及
活动篦板式回风口
5.2 气流组织形式及设计计算
• 空调房间的气流组织也称为空气分布，其好坏 程度将直接影响到房间的空调效果 • 影响气流组织的因素很多，如送风口位置及形 式、回风口位置、房间几何形状及室内的各种障 碍物和扰动等，其中送风口的空气射流和参数是 影响气流组织的重要因素。
• 材料: 钢制、铝制; 镀锌钢板风管 、复合钢板风管
金属风管
（2）非金属风管
• 建筑风道: 结构简单，节省钢材，经久耐用，能与土建施工同时 进行制作或安装，与风管的连接方式也比较灵活 目前使用较多的是作为高层建筑空调系统的新风竖井
• 无机玻璃钢风管: 质轻、强度高、耐热性及耐蚀性优良、电绝缘 性好，加工成形方便，常用于排腐蚀性气体的通风系统中
③ 贯流式风机
• 结构 • 原理：气流径向横穿叶片两次后排出 • 应用：目前主要用于空气幕、壁挂式风机盘管机组和分体式
房间空调器的室内机
（2）主要性能参数
• 风量 • 风压 • 功率 • 效率 • 转速
Байду номын сангаас
5.1.2 风口的形式
5.1.2.1 送风口
（1）侧送风口
• 单层百叶风口
• 双层百叶风口
（5）旋流送风口
原理: 依靠起旋器或旋流叶片形成旋转射流，诱导大量空气与之混合 组成: 顶送型、地板式 送风形式: 地面上送风式、顶棚下送风式 特点: 顶送型适宜在大风量、大温差送风、高大空间中使用；地板式
特别适合于只需控制室内下部空气环境的高大空间或室内下部 空调负荷大的场合。
5.1.2.2 回风口
• 三层百叶风口 • 带调节板活动百叶送风口
• 格栅百叶送风口
侧壁格栅风口 可开侧壁格栅风口
• 条缝型格栅百叶风口
（2）散流器
•用于:下送风口
•分类
按形状分
方(矩)形
圆形
按送风气流的流型分
平送贴附型 下送扩散型
•按功能分
普通型 送回(吸)两用型
•按管内空气的流速分
低速风管 高速风管
（3）孔板送风口
5.2.1 送回风口的气流流动规律
5.2.1.1 送风口空气流动规律
• 射流：空气经孔口或管嘴向周围气体的外射流动。
射流多属于紊流非等温受限射流。
（1）等温自由射流
将等于室内空气温度的空气自喷嘴喷射到比射流体积大得多的 房间中，射流可不受限制地扩大
存在能量交换
（2）非等温自由射流
• 射流出口温度与周围空气温度不相同 • 冷射流、热射流 • 阿基米德数Ar 表征浮力和惯性力的无因次比值
第5章 中央空调风系统及其设计
5.1 中央空调风系统的组成 5.2 气流组织形式及设计计算 5.3 风管系统的设计计算 5.4 空调系统的消声、隔振与防火、防排烟设计
5.1 中央空调风系统的组成
空调风系统由送回风机、送回风风管、送回风口、排风机、 新风机以及风量调节阀、防火阀、消声器、风机减震器等组成。
5.1.1 风管与风机
5.1.1.1 风管的种类与材质
非金属风管
•按材料分 金属风管
复合材料风管
矩形风管
•按风管端面几何形状分 圆形风管
椭圆形风管
•按可弯曲或伸展的程度分
柔性风管(软管) 刚性风管
•按管内空气的流速分 低速风管
高速风管
（1）金属风管
• 特点: 表面光滑、摩擦阻力小、不吸湿、耐腐蚀、强度高、 质量小、气密性好、不积尘、易清洁
按材料分
钢制风机 铝制风机 玻璃钢风机 塑料风机
（1）分类及组成
① 离心式通风机
常用于通风
• 结构组成 • 工作原理
小风量， 大风压
空调工程
• 适用场合: 可用于低压或高压送风系统，特别适用于要求
低噪声和高风压的系统
② 轴流式风机
• 结构组成 • 工作原理：叶片升力的作用 • 特点: 大风量，小风压 • 适用场合: 通风换气