第五章空调房间的空气分布
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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
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。
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。
华中科技大学 建筑设备(暖通空调)第五章 通风
ρ
m³ /s kg/s
上式表明是两窗孔形成进风和排风的总压力与两窗孔的高度差 h 以及室内外空 气的密度差 成正比，而密度差是由于温度的差异引起的，故我们通常将 称之为热压。 实际上，当有温差存在时，室内哪怕只有一个窗孔依然会形成自然通风，只是 此时该窗孔上部排风下部进风，相当于量窗孔紧挨在一起。当然若室内温度比室外 温度低，则窗孔上部进风而下部排风。 定义：室内某一点的压力和室外同标高未受扰动的空气压力的差值我们通常称之为 该点的余压。
以自然通风为主的车间应尽量采用单 层厂房； B. 条件许可时，采用能形成“穿堂风”通 风方式的建筑形式，如图的敞开式； C. 为将新鲜空气直接引入工作地点，可采 用如图所示的双层厂房型式； A.
D.
对于多跨车间，应将冷、热跨间间隔布置。
四、建筑设计与自然通风的配合 1. 建筑型式的选择
6
2. 厂房总平面布置 A． 为保证自然通风效果， 厂房的主进风面应与夏季的主导风向成 60°- 90°的 夹角，避免大面积西晒，厂房周围还不应布置过多的附属建筑 B． 余热多的厂房平面布置应尽量布置成“L” 、 “Ⅱ”等型式，且开口部分应位 于夏季的主导风向的迎风面上； C． 为保证低矮的建筑能正常进排风， 个建筑物之间的有关尺寸应保持适当比例。
式中 K——空气动力系数； ——室外空气速度； ——室外空气密度。 一内部连通的建筑物围护结构上，若有两个风压值不同的两个窗孔，空气动力 系数大的窗孔将会进风， 小的排风， 当室内无热压作用时， 室内各点的余压均相等。 风压热压常一起对自然通风产生影响，此时外围护结构上各窗孔的内外压差应 等于各窗孔的余压和室外风压之差。
1
3. 机械通风 A． 优缺点：正好与自然通风相反。 B． 机械通风的形式 1) 局部机械通风（包括局部排风和送风）
空调房间气流组织
孔板可用胶合板、硬性塑料板或铝板等 材料制作。
（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。
（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。
❖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
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。 * 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。
确定送回风口型式、 尺寸及布置
计算送风射流参数，使工作 区的风速和温差满足设计要 求
§7-6 气流组织的设计
对于工作区的温湿度、清洁度的要求，一 般依据舒适性空调或工艺性空调提出的参数确 定。对于工作区的流速我国现行的“采暖通风 与空气调节设计规范”GBJ19－87规定：舒适 性空气调节室内冬季风速不应大于0.2m/s；夏 季不大于0.3m/s，工艺性空气调节工作区风速 宜采用0.2～0.5m/s。
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。
（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。
（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。
❖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
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。 * 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。
确定送回风口型式、 尺寸及布置
计算送风射流参数，使工作 区的风速和温差满足设计要 求
§7-6 气流组织的设计
对于工作区的温湿度、清洁度的要求，一 般依据舒适性空调或工艺性空调提出的参数确 定。对于工作区的流速我国现行的“采暖通风 与空气调节设计规范”GBJ19－87规定：舒适 性空气调节室内冬季风速不应大于0.2m/s；夏 季不大于0.3m/s，工艺性空气调节工作区风速 宜采用0.2～0.5m/s。
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
数
• 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
空气调节期末复习知识点
空气调节期末复习知识点第一章湿空气的物理性质及其焓湿图1、空气调节的主要任务：在所处自然环境下，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。
2、湿空气：（1）概念：大气由一定量的干空气和一定量的水蒸气混合而成，我们称其为湿空气。
干空气可看作一个稳定的混合物；水蒸气含量较少，但其变化对湿空气的干燥及潮湿程度产生重要影响，是空调中的重要调节对象；常温常压下干空气、水蒸气均可近似看作理想气体。
（2）状态参数：压力 湿空气的压力的等于干空气的分压力与水蒸气的分压力之和；水蒸汽分压力大小直接反映了水蒸汽含量的多少；密度 湿空气的密度等于干空气密度和水蒸气密度之和；水蒸气密度小于干空气密度→湿空气密度小于干空气密度；实际计算中，在标准条件（101325Pa，20℃）下，可近似取ρ=1.2Kg/m3；含湿量 在湿空气中与lkg干空气同时并存的水蒸汽量称为含湿量；d=0.622*Pq/(B-Pq);当大气压力B一定时，水汽分压力Pq只取决于含湿量d ；相对湿度 湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比为相对湿度。
相对湿度值表征湿空气中水蒸气含量接近饱和含量的程度，能够比较确切地表示空气干燥和潮湿的程度焓 空气调节过程可近似为等压过程，比焓可以用来计算在定压条件下对湿空气加热或冷却时吸收或放出的热量。
干空气定压比热：1.01kJ/(kg.℃)液态水定压比热：4.19kJ/(kg.℃)水蒸气定压比热：1.84kJ/(kg.℃)水蒸气气化潜热计算：2500+1.84t=4.19t+r3、焓湿图：确定湿空气的状态及其变化过程的方法：公式计算；查表；查焓湿图。
概念 为了简化工程计算而发展的湿空气参数的图解表示法被称为焓湿图。
优点 计算简化；描述直观。
作用 确定湿空气的状态参数；表示湿空气的状态变化过程。
参数 焓湿图上的可以获取的参数：焓、含湿量、水蒸气分压力、相对湿度、温度、湿球温度、露点温度、热湿比；状态参数 独立状态参数：在B一定的条件下，在h , d , t , φ中，已知任意两个参数，则湿空气状态就确定了，亦即在h-d图上有一确定的点，其余参数均可由此点查出，因此，将这些参数称为独立参数。
《暖通空调》教学大纲
《暖通空调》教学大纲课程编码：1812150804课程名称：暖通空调学时/学分：64/4关联课程：《流体力学》；《传热学》；《建筑概论》；《通风工程》；《建筑环境测试技术》；《建筑环境学》。
适用专业：建筑环境与能源应用工程开课教研室：建筑环境与能源应用工程教研室课程类别与性质：专业基础课，必修一、课时分配与考核权重按照学校的整体要求，基于对教学目标及基本知识、基本技能、基本素养的分析，本课程的内容依据高等学校建筑环境与能源应用工程专业教育的培养目标以及毕业生基本要求和培养方案，本门课程所用教材分为为《供热工程》和《空气调节》，选定绪论、室内热水供暖系统、室内蒸汽供热系统、集中供热系统、热水网络的水力计算、热水供暖系统的集中运行调节、蒸汽供热系统管网的水力计算与水力工况、湿空气的物理性质及其焓湿图、空调负荷计算与送风量、空气的热湿处理、空气调节系统、空调房间的空气分布、空气的净化与质量控制、空调系统的测试与调整等14部分内容，共64学时，4学分。
要求教师在授课过程中围绕课内教与学、课外导与做、线上线下紧密结合等环节，推进考评方式改革，重视过程性评价，突出基于能力的非标准化答案考试。
基于该教学考核评价思路，本课程主要以课程论文、课堂提问、课下作业、期中测试、期末测试等方式对学生进行考核评价，其中课程论文、课堂提问、课下作业等过程性评价占评价权重的60%，期末考试占评价权重的40%。
课时分配与考核权重一览表二、课程资源库1.参考书(1)陆耀庆.实用供热空调设计手册.中国建筑工业出版社.1993.(2)采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003.中国计划出版社.2003.(3)贺平，孙刚.供热工程.哈尔滨工业大学出版社.2001.(4)陆亚俊.《暖通空调》.中国建筑工业出版社.2003.2.期刊《建筑科学与工程学报》《建筑技术》《建筑节能》《工业建筑》《四川建筑科学研究》《建筑知识》《建筑结构》《建材发展导向》《暖通空调》《Builing Environment》《Indoor Air》3.网络资源(1)方修睦.暖通空调网络课程.哈尔滨工业大学，网络课程.(2)魏庆梵.暖通空调教学视频.清华大学，资源共享课.(3)银符考试题库.新乡学院，党政机构，图书馆，电子资源，教辅资源库，银符考试题库。
第5章空调区的气流组织和空调
• 喷口送风主要用于大型体育馆、礼堂、影剧院及高大 空间（例如工业厂房与其他公共建筑）的空调工程。
8.1.2 置换通风系统
• 置换通风是将经过热湿处理的新鲜空气直接送入室内 人员活动区，并在地板上形成一层较薄的空气湖。室 内人员及设备等内部热源产生向上的对流气流。排风 口设置在房间的顶部，将热浊的污染空气排出，属于“ 下送上排”的气流分布形式。
• c.将送风、回风总管设在走廊吊顶内，在房间 内墙的下部设格栅回风口，回风进入走廊内， 并由设在吊平顶内的回风总管上开设的回风口 处被吸走。
• d.对于双侧上送下回，其回风风管可以设在室 内，也可在地坪下做总回风道
3）应用场合
• 侧送方式具有布置简单、施工方便、 投资节省、能满足房间对射流扩散、温 度和速度衰减的要求，广泛地用于一般 舒适性空调房间的送风，其中侧送贴附 送风方式，具有射程长、射流衰减充分 等优点，用于高精度的恒温空调工程。
第5章空调区的气流组织 和空调
2020年6月6日星期六
空气调节区的气流组织（又称为空气分布 ），是指合理地布置送风口和回风口，使得经 过处理后的空气，送入空调区，从而使空调区 （通常是指离地面高度为2m以下的空间）内形 成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净 度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。
当房间高度在3～5m，而又要求较大的送风量时，为保证 空调区内具有较均匀的速度场和温度场，可采用孔板送风 。
（4）喷口送风
• 喷口送风是依靠喷口吹出的高速射流实现送风 的方式。
• 特点：送风速度高，射程远，射流带动室内空气 进行强烈混合，使射流流量成倍增加，射流断面 不断扩大，速度逐渐衰减，并在室内形成大的回 旋气流，从而确保工作区获得均匀的温度场和速 度场。
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；
❖ 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；
第5章空调区的气流组织和空调
第5章空调区的气流组织和空调
2.矩形散流器
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第5章空调区的气流组织和空调
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第5章空调区的气流组织和空调
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第5章空调区的气流组织和空调
3.圆形散流器
• 圆形散流器有三种常 见的形式，通常安装 在顶棚上，多用于工 业与民用建筑的空调 工程中。
• 圆形散流器的规格以 颈部直径表示。
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第5章空调区的气流组织和空调
• b.将送风总管和回风总管都设在走廊吊平顶内， 而回风立管紧靠内墙或走廊墙面敷设
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第5章空调区的气流组织和空调
• c.将送风、回风总管设在走廊吊顶内，在房间 内墙的下部设格栅回风口，回风进入走廊内， 并由设在吊平顶内的回风总管上开设的回风口 处被吸走。
方形散流器，安 装在房间的顶棚 上，送出气流呈 平送贴附型，广 泛应用于各类工 业与民用建筑的 空调工程中。
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第5章空调区的气流组织和空调
• 颈部尺寸W×H • 外沿尺寸A×B＝
（W+106）× （H+106） • 顶棚上预留洞尺寸 C×D=（W+50）× （H+50）。
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2）送风流型的控制与切换无需消耗任何能量。 3）结构简单，易于加工制作，价格较低。 4）安装简便，很少或无需维护管理。 5）温控器使用寿命长，基本无需更换。
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第5章空调区的气流组织和空调
• 8.2.3 喷射式送风口
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射流喷口（嘴）的型式
第5章空调区的气流组织和空调
1.球形旋转式风口
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第5章空调区的气流组织和空调
第5章 空调房间的空气分布
tx 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。
❖ 选择气流分布的形式 ❖ 确定送风口的形式 ❖ 确定送风口的数目和尺寸 ❖ 计算工作区的风速和温度 ❖ 检验工作区的风速和温差 ❖ 调整
1.侧送风
❖
图1 侧送贴附射流流型
为保证空调区的温度场、速度场达到要求，侧 送风气流组织设计计算涉及的内容如下：
（1）送风口的出流流速 送风口的出流流速的确定需要满足两方面的
❖ 散流器平送送风射流沿着顶 棚径向流动形成贴附射流
❖ 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
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
ui－房间任一点速度， ❖ 若ΔET-＝～之间，则多数人感觉舒适。
A D P I 1 .7 总 E T 测 点 1 .数 1 的 测 点 数 1 0 0 %
❖在一般情况下，应使ADPI>=80%
57
（三）能量利用系数
❖ 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 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 标，就应能够反映投入能量的利用程度，为此，引入“投入能量利用
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。
❖ 选择气流分布的形式 ❖ 确定送风口的形式 ❖ 确定送风口的数目和尺寸 ❖ 计算工作区的风速和温度 ❖ 检验工作区的风速和温差 ❖ 调整
1.侧送风
❖
图1 侧送贴附射流流型
为保证空调区的温度场、速度场达到要求，侧 送风气流组织设计计算涉及的内容如下：
（1）送风口的出流流速 送风口的出流流速的确定需要满足两方面的
❖ 散流器平送送风射流沿着顶 棚径向流动形成贴附射流
❖ 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
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
ui－房间任一点速度， ❖ 若ΔET-＝～之间，则多数人感觉舒适。
A D P I 1 .7 总 E T 测 点 1 .数 1 的 测 点 数 1 0 0 %
❖在一般情况下，应使ADPI>=80%
57
（三）能量利用系数
❖ 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 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 标，就应能够反映投入能量的利用程度，为此，引入“投入能量利用
空调房间的空气分布及空调系统的调节控制
调节喷水温 度或表冷器 进水温度， 将空气处理 到所要求的 新露点状态
15
二、调节一、二次回风混合比 舒适空调，尽量不用再热,可利用室内回风 假定仅有余热变化而余湿不变: 在设计负荷时
W\ /L\ C O ~ N Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ N/
ε变为ε’:增加二次回风 量，减小一次回风量，总 风量保持不变。 ' W\ L'\ C' / O' ~ N ' N'/ N'/
'
18
'
N '\ C ' L" O ~ N ' W/
旁通法在过渡季的优点： 不需要冷却、加湿以后送入室内。 可不开制冷机和加热器。
C’
W\ O ~ N W L/
W W1 O ~ N
W W2 L O ~ N
'
19
四、调节送风量
当冷负荷减少，湿负荷不变时：用变风量 调节方法减少送风量使室温不变，则送入 室内的总风量吸收余湿的能力有所下降， 室内相对湿度将稍有增加。
空调房间的空气分布
第一节 送风射流的流动规律
第二节 排（回）风口的气流流动 第三节 空气分布器及房间气流分布形式
1
2
3
4
混 合 通 风
臵 换 通 风
5
罗声辉.可持续发展建筑 与地板送风空调:头凉、 脚暖、无吹风感 李嘉诚：80层香港中 环中心大厦
6
舒适性空调的应用——原理对比：洁与脏？
7
13
当室内热湿负荷变化不大，且室内无严 格精度要求时，或点N’仍在允许范围内， 则不必进行调节
定露点调节再热 如用定露点调节再热的方 法，室内状态点仍超出了 允许参数范围，则必须使 送风状态点由L变成O。须 改变机器露点
15
二、调节一、二次回风混合比 舒适空调，尽量不用再热,可利用室内回风 假定仅有余热变化而余湿不变: 在设计负荷时
W\ /L\ C O ~ N Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ N/
ε变为ε’:增加二次回风 量，减小一次回风量，总 风量保持不变。 ' W\ L'\ C' / O' ~ N ' N'/ N'/
'
18
'
N '\ C ' L" O ~ N ' W/
旁通法在过渡季的优点： 不需要冷却、加湿以后送入室内。 可不开制冷机和加热器。
C’
W\ O ~ N W L/
W W1 O ~ N
W W2 L O ~ N
'
19
四、调节送风量
当冷负荷减少，湿负荷不变时：用变风量 调节方法减少送风量使室温不变，则送入 室内的总风量吸收余湿的能力有所下降， 室内相对湿度将稍有增加。
空调房间的空气分布
第一节 送风射流的流动规律
第二节 排（回）风口的气流流动 第三节 空气分布器及房间气流分布形式
1
2
3
4
混 合 通 风
臵 换 通 风
5
罗声辉.可持续发展建筑 与地板送风空调:头凉、 脚暖、无吹风感 李嘉诚：80层香港中 环中心大厦
6
舒适性空调的应用——原理对比：洁与脏？
7
13
当室内热湿负荷变化不大，且室内无严 格精度要求时，或点N’仍在允许范围内， 则不必进行调节
定露点调节再热 如用定露点调节再热的方 法，室内状态点仍超出了 允许参数范围，则必须使 送风状态点由L变成O。须 改变机器露点
第5章空调区的气流组织和空调
中送、下回
中送、下回+顶排
3. 顶部送风系统空调区的送风方式 （1）侧面送风
指依靠侧面风口吹出的射流实现送风的方式。
送风口（如百叶风口等）布置在房间上部的侧 墙处 回风口布置在房间下部或房间上部的侧墙处
回风口通常与送风口处在同一侧
1） 气流类型
• 对于温湿度控制有一定要求的工艺性空调，当 室温允许波动范围≥±0.5℃时，侧送气流应 设计为贴附射流。
4.条缝格栅风口
• 固定百叶直片条缝风口，既可用于送风口，也 可作为回风口。用于送风时，风口上方需设静 压箱，以确保垂直下送气流分布均匀。这种条 缝风口主要用于公共建筑的舒适性空调。
• 8.2.2 散流器
1.方形散流器
方形散流器，安 装在房间的顶棚 上，送出气流呈 平送贴附型，广 泛应用于各类工 业与民用建筑的 空调工程中。
Ar≤0.0097
2） 布置方法
下面介绍4种“上送下回”的布置方法： • a.对于单侧上送下回，将送风总管设在走廊
的吊顶内，利用支管端部的风口向室内送 风，回风口设在回风立管的端部，立管暗 装在墙内，并利用吊平顶上部的空间做总 回风风管。
• b.将送风总管和回风总管都设在走廊吊平顶内， 而回风立管紧靠内墙或走廊墙面敷设
第5章 空调区的气流组织 和空调风管系统
空气调节区的气流组织（又称为空气分 布），是指合理地布置送风口和回风口，使得 经过处理后的空气，送入空调区，从而使空调 区（通常是指离地面高度为2m以下的空间）内 形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁 净度，以满足生产工艺和人体舒素有：
• 颈部尺寸W×H
• 外沿尺寸A×B＝ （W+106）× （H+106）
• 顶棚上预留洞尺寸 C×D=（W+50）× （H+50）。
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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
空
散流器
气
分
布
扇形射流风口
孔板、格栅风口 柱型风口
器
平面扁型射流风口
的
条缝风口
型
旋流风口
式
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
2θ
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
空间气流分布的形式
上送下回
侧 送 侧 回
散 流 器 送 风
孔 板 送 风
上送上回
同 侧 送 回
异 侧 送 回
dx
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
T0
u0
x
射流落差：
yx
tg Ar(
To
x
5.4 房间气流分布的计算 一般计算程序 （1）选定风口形式 （2）确定
x
（3）校核 tx
【例5－1】某空调房间要求恒温 20 0.5C，房间
尺寸为 5.53.6（3长.2 宽 高）（m），室内显
热冷负荷 Q 569，0kJ试/作h 上送下回（单侧）
气流分布计算。
【解】
5.4 房间气流分布的计算
中 部 上 送 上 回
散 流 器 平 送 上 回
下送上回 中送
地 板 下 送
末 端 装 置 下 送
置 换 式 下 送
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 上送下回
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
研究内容：在一定的出风口面积、形式和出风速度条 件下，研究气流速度和温度的沿程变化。
目的：根据射流规律，合理布置送风口的数量和位置， 保证人呼吸区或者某个特定区域内的空气的温度、速 度、洁净度等参数满足要求。
在室内的气流流场中，回风口汇流的影响范围很小， 影响室内气流运动规律和室内空气参数分布的主要因素 是送风射流。因此合理选择送风口的形式和数量、布置 位置具有重要意义。
z
9.6 3
bo
m1uo 4 n1To 2
m1 2m1;n1 2n1
5.1 送风射流的流动规律
有限空间射流
x axo 或x ax
0x ax
Fn
Fn
x 0.1 射流的扩散规律与自由射流相同
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，
5.1 送风射流的流动规律
二、受限射流
等温帖附射流
贴附射流
集中射流和扇形射流： ux m1 2Fo
uo
x
贴附扁射流：
ux m1 2bo
uo
x
非等温自由射流
集中射流：xl 0.5z exp k 扇形射流：xl 0.4z exp k
集中射流和扇形射流：
z
5.45m1uo
4
Fo
n1To
2
扁射流：
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
考虑上述影响因素对自由 射流规律进行修正
ux K1K2K3m1 Fo Tx K1K2K3n1 Fo
uo
x
5.3 空气分布器及房间气流分布形式
喷口
用于自由射流，高大空间集中送风 根据工作区长度与落差来选取喷口
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 百叶风口 ✓ 单层：常用作回风口
✓ 双层：常用作送风口
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 散流器
✓ 适用：吊顶送风
5.3 空气分布器及房间气流分布形式
x
)2 (0.51 ax
0.35)
d0 d0
d0 cos
d0 cos
✓ 阿基米德数Ar判断射流的变形： 对于非等温射流， 由于射流与周围介质的密度不同，在浮力和 重力 不平衡的条件下，水平射出的射流轴将发生弯曲。
Ar > 0， 热射流，向上弯曲； Ar = 0， 等温射流，不弯曲； Ar < 0， 冷射流，向下弯曲。
目的：根据汇流规律，合理布置回风口的数量和 位置，使其与送风口相配合，保证室内气流的均 匀性和稳定性，不出现“死角或短路”现象。
5.2 回风口的气流流动
✓汇流的规律性是在距汇点 不同距离的各等速球面上流 量相等 ✓随着离开汇点距离的增大， 流速呈二次方衰减
✓在汇流作用范围内，任意 两点间的流速与距汇点的距 离平方成反比。
un m1 uo C Fn
Fo
C与风口形式有关的系数
射流开始受限，其
后的发展应符合有
Fn是垂直于射流的空间断面面积 限空间射流规律
5.1 送风射流的流动规律 三、平行射流的叠加
ux uo
m1 Fo x
1
exp
l cx
2
1/
2
5.2 回风口的气流流动
研究内容：在一定的回风口面积、形式和回风速 度条件下，研究气流速度和温度的沿程变化。
1.选用可调的双层百叶风口，其m1=3.4,n1=2.4，风口尺 寸定为 0.30.15（m），有效面积系数为0.8，F0 0.036m2。 2.设定如图所示的水平贴附射流，射流长度
x 5.5 0.5 (3.2 2 0.1) 6.1m