空调房间气流组织和散流器形式

研究表明当射流断面面积达到房间横断面面积的1／5时，射流受限，成 为受限射流。 当射流不断卷吸周围空气时， 当射流不断卷吸周围空气时，周围较远处空气受压力作用必然要来补充 。由于边壁的存在与影响形成回流(见图6．3)。而回流范围有限，则促使 由于边壁的存在与影响形成回流(见图6 3)。而回流范围有限， 射流外逸，于是射流与回流闭合形成大涡流。 射流外逸，于是射流与回流闭合形成大涡流。 受限射流的压力场是不均匀的，各断面静压随射程而增加。由于它的回 流区一般是工作区，控制回流区的风速具有实际意义。受限射流的几何形 状与送风口安装位置有关。 2、回(排)风口空气流动规律 回(排)风口的气流流动近似于流体 力学中所述的汇流。 力学中所述的汇流。汇流的规律是在距 点汇不同距离的各等速球面上流量相等， 点汇不同距离的各等速球面上流量相等， 因面随着离开汇点距离的增大， 因面随着离开汇点距离的增大，流速呈 二次方衰减， 二次方衰减，即：
这种送风方式具有射程远、送风系统简单、投资较省、 这种送风方式具有射程远、送风系统简单、投资较省、一般能够满足 工作区舒适条件的特点。 工作区舒适条件的特点。它是大型建筑高大空间(如体育馆、剧院、候机 大厅、工业厂房等)常用的一种送风口。
（5）旋流送风口 图6.7是旋流送风口的一种形式。送风经 旋流叶片形成旋转射流，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 要求送风射程短的体育馆看台及电子汁算机房的地面送风。
各种送风口形式、特征和适用范围见表15.2。 各种送风口形式、特征和适用范围见表15.2。 15.2
2、回(排)风口 由于回(排)风口的汇流场对房间气流组织影响较小，因而它的形式也 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 建筑装饰相协调。 回(排)风口的形状相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，风速也应取得低 些。 回风口可以采取简单形式，但一般要求应有调节风量的装置。 3、气流组织形式 空调房间气流组织形式有多种，它取决于送风口的形式和送回(排)风 口的布置。主要有以下几种形式： （1）上送下回式； 上送下回式； 下送上回式； （3）下送上回式； （2）上送上回式； 上送上回式； 中送风式。 （4）中送风式。
空气经过孔口或喷嘴向周围气体的外射流动称为射流。 射流类型： 射流类型： 1）自由射流；2）限制射流。 1）层流射流；2）紊流射流。 1）等温射流；2）非等温射流。 1）集中射流；2）扁射流；3）扇形射流。 （1）自由射流 对于等温射流，如图15.1所示，沿 对于等温射流 射流长度,射流流量不断增加，断面不 断扩大，而射流速度不断下降。 沿射流长度，可分为起始段和主体 段。空调中常用的射流段为主体段。 在确定送风口时，如需增大射程， 在确定送风口时 可以提高出口速度或减少紊流系数；如 需增大射流扩散角，即增大与周围介质的混合能力，可以选用紊流系数值 较大的送风口。
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空调房间的气流组织
建筑物内空调效果的好坏及其经济性，不仅取决于风温、风量， 建筑物内空调效果的好坏及其经济性，不仅取决于风温、风量，还与 空调房间的气流组织有关。 空调房间的气流组织有关。 室内气流组织设计的任务是： 室内气流组织设计的任务是：合理地组织室内空气的流动与分布，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 们舒适感的要求。室内气流组织是否合理，不仅直接影响房间的室内空气 质量，而且也影响暖通空洞系统的耗能量和初投资。 空调房间内气流分布的相关因素：与送风口的型式、数量和位置，回 空调房间内气流分布的相关因素 (排)风口的位置，送风参数(送风温差Δt0，送风口速度vo)，风口尺寸， 空间的几何尺寸及污染源的位置和性质等有关。 一、送、回(排)风口气流流动的规律 1、送风口空气流动规律 要合理组织气流，首先必须清楚送、回(排)风口空气流动的规律。 对于送风口，空气从一定形状和大小的喷口出流可形成射流。
风口速度衰减快的特点，决定了它的作用范围的有限性。 回(排)风口速度衰减快的特点，决定了它的作用范围的有限性。因此 在研究空间的气流分布时，主要考虑送风口射流的作用，同时考虑回( 在研究空间的气流分布时，主要考虑送风口射流的作用，同时考虑回(排) 风口的合理位置，以便实现预定的气流分布模式。忽略回( 风口的合理位置，以便实现预定的气流分布模式。忽略回(排)风口在空间 气流分布的作用，将导致降低送风作用的有效性。 气流分布的作用，将导致降低送风作用的有效性。 二、送、回(排)风口与气流组织形式 1、送风口的形式 送风口及其紊流系数大小，对射流的扩散及空间内气流流型的形成有 直接影响。因此，在设计气流组织时，应根据空调精度、气流形式和送风 口安装位置以及建筑室内装修的艺术配合等要求选择不同形式的送风口。 送风口的形式很多，典型的主要有以下几种： 送风口的形式很多，典型的主要有以下几种： （1）侧送风口； （2）散流器；
（3）孔板送风口； （4）喷射式送风口； （5）旋流送风口; （6）条形送风口等。
（孔板送风口 空气经过开有若干圆形或条缝形小孔的孔 板进入房间，这种风口形式叫孔板送风口。 特点: 特点: 射流的扩散和混合较好，射流的混 合过程很短，温差和风速衰减快，因而工作区 温度和速度分布均匀。 孔板送风时，风速均匀面较小，区域温差 亦很小。因此，对于区域温差和工作区风速要 求严格、单位面积送风量比较大、室温允许波 动范围较小的有恒温及净化要求高的空调房间，宜采用孔板送风酌方式。 （4）喷射式送风口 由高速喷口送出的射流带动室内空气进行强烈混合，使射流流量成倍 地增加，射流截面积不断扩大，速度逐渐衰减，室内形成大的回旋气流， 工作区一般是回流区。
（3）下送上回式 图6.10所示3种气流组织形式中， 除方式(b)外，送风直接进人工作 区，在置换通风系统中，新鲜的冷 空气由房间底部以极低的速度送入， 送风温差小。底层即人停留区，空 气品质好；顶层为高温空气区，余 热和污染物主要集中于此区内。因其排风温度高于工作区温度，故具有一 定的节能效果。近年来国外相当重视，国内也在逐步推广和应用。 （4）中送风式 在某些高大空间内，不需要将整个空 间作为主调控制区。可采用如图6.11所示 的中送风方式，节省能量。但是，该种方 式会造成空间温度分布不均，存在温度 “分层”现象。
三、 气流组织设计计算 空调房间气流组织设计计算的任务是:选择气流分布的形式，确定送、 回风口的形式、数量和尺寸，使其工作区的空气参数满足设计要求。 气流组织的计算方法较多，但所有计算公式都是基于实验条件下的半 经验公式，都有一定的局限性，下面针对工程中常用的气流组织形式，介 绍几种计算方法。 1、侧送风的计算 2、散流器送风的计算 四、空气分布性能的评价 1、不均匀系数法 2、空气分布特性指标 3、换气效率 4、能量利用系数 参见《供暖通风与空气调节》
（1）上送下回式 空气由房间上部送入，下部排出。 在冬季运行时，易使热风送下。 在冬季运行时，易使热风送下。 图6.8所示，(a) (a)可根据房间的大 (a) 小可扩大为双侧送风； (b)可根据需要确定散流器的数目； (b) (c)尤其适用于温、湿度和洁净度 (c) 要求较高的洁净室。 （2）上送上回式 图6.9所示3种上送上回气流组 织形式。 特点： 特点：为可将送回风管道集中 布置在上部，且可设置吊顶， 使管道暗装。
常见风口型式的紊流系数α，见表6.1。
对于非等温射流，当送风温度低于室内温度时称为“冷射流”；高于室 对于非等温射流 内温度时称为“热射流”。由于温差的存在，射流的密度与室内空气的密 度不同，造成了水平射流轴线的弯曲。热射流的轴线将往上翘，冷射流的 轴线则往下弯曲，见图15.2所示。 （2）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(或有限空间射 流)。