空调房间的气流组织PPT

对于要求快速混合的通风场
合，用它作为送风口是很合
适的。
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第八章 空调房间的气流组织
概述 送风口空气射流 回风口的空气汇流 送、回风口型式 气流组织的评价指标 气流组织形式 气流组织设计计算
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第三节 回风口的空气汇流
由流体力学可知，对于一个点汇，其流场 中的等速面是以汇点为中心的等球面。
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一、等温自由紊流射流
设射流温度与房间温度相同，房间体积比射流体积大得多， 送风口长宽比小于10，射流呈紊流状态。
当射流进入房间后，射流边界与周围气体不断进行动量、 质量交换，周围空气不断被卷入，射流流量不断增加，断 面不断扩大。而射流速度则因与周围空气的动量交换而不 断下降，当射流边界层扩散到轴心时，射流发展到了主体 段，随着射程的继续增大，速度继续减小，直至消失。
影响气流组织的因素很多，如送风口位置及型式，回 风口位置，房间几何形状及室内的各种扰动等。其中 以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响最为 重要。
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第八章 空调房间的气流组织
概述 送风口空气射流 回风口的空气汇流 送、回风口型式 气流组织的评价指标 气流组织形式 气流组织设计计算
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五、旋转射流
气流通过具有旋流作用的喷 咀向外射出，气流本身一面 旋转，一面又向静止介质中 扩散前进，这种射流称为旋 转射流。
由于射流的旋转，使得射流
介质获得向四周扩散的离心
力。和一般射流相比，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。正因为
旋转射流有如此特点，所以，
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等温自由紊流射流
射流轴心速度的计算公式
x 0.48 0 ax 0.147
d0
射流横断面直径计算公式
dx 6.8(ax0.14)7
d0
d0
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紊流系数
紊流系数α值的大小与射流出口截面上的速度分布情况有关，分布 愈不均匀，α值愈大。此外，α值大小还与射流出口截面上的初始 紊动强度有关。紊流系数直接影响射流发展的快慢，α值大，横向 脉动大，射流扩散角就大，射程就短。
要想增大射程，可以提高出出口速度v0或者减小紊流系数α；要想 增大射流扩散角，可以选用α值较大的送风口。
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二、非等温自由射流
当射流出口温度与房间温度不相同时，称为非等温射流。在空 气调节中，正是这种非等温射流。送风温度低于室内温度者为 “冷射流”，高于室内温度者为“热射流”。
(一)轴心温差计算公式 非等温射流进入房间后，射流边界与周围空气之间不仅要 进行动量交换，面且要进行热量交换。因此，射流随着离 开出口的距离增大，其轴心温度也在变化。轴心温差计算 公式为
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第二节 送风口空气射流
由送风口射出的空气射流，对室内气流组织 影响最大，因此，首先要讨论清楚送风口空 气射流的流动规律。先从等温自由射流入手， 然后再考虑温差及边界条件等对射流的影响， 从而使所讨论的间题更加接近实际。在讨论 送风口空气射流时，重点在于阐明基本概念， 确定各种射流的作用范围及其速度分布，为 空调房间气流组织设计计算提供理论基础。
式为: d y 0d x 0t gA(d r 0c xo )2 s (d 0 0 .5 ca o 1 x s0 .3)5
式中:y－射流轴心偏离水平轴之距离。 α－射流出口轴线与水平轴之夹角。 a －紊流系数
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三、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。
不管是受限射流还是自由射流，都是对周围 空气的扰动，它所具有的能量是有限的，它 能引起的扰动范围也是有限的，不可能扩展 到无限远去，而受限射流还要受到房间边壁 的影响，因此形成了受限射流的特征。
第八章 空调房间的气流组织
概述 送风口空气射流 回风口的空气汇流 送、回风口型式 气流组织的评价指标 气流组织形式 气流组织设计计算
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第一节 概述
气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动、 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的舒适感要求。
空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响房间的空 调效果，而且也影响空调系统的能耗量。
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(一)受限射流的几何形状
当射流不断卷吸周围空气时，周围较远处空气流必然要来补充，由于边 壁的存在与影响，势必导致形成回流(见图8-3)。而回流范围有限，则促 使射流外逸，于是射流与回流闭合，形成大涡流。在所谓的第Ⅱ临界断 面处，将出现极值:射流断面最大，射流流量最大，回流流速最大。
射流的几何形状与送风口安装位置有关。 假设房高为H，送风口高度为h，则当h ＝0.5H时，射流上下对称，呈橄榄形； 当h≥0.7H时，由于射流上部与顶棚之间 距离减小，卷吸的空气量少，因而流速 大，静压小，而射流下部则静压大，上 下压力差将射流往上举，使得气流贴附 于顶棚而流动，故称贴附射流。贴附射 流仅有一边卷吸周围空气，速度衰减慢， 射程比较长。如是冷射流，则贴附长度 缩短，并且|Ar|愈大，贴附长度愈短。
Tx 0.35 T0 ax 0.147
d0
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非等温自由射流
(二)轴心温差变化与轴心速度变化之比较
热量扩散比动量扩散要快些，且有下式成立
(三)阿基米德数Ar
Tx 0.73x
T0
0
阿基米德数Ar表征浮升力与惯性力之比，其表达式为
Argd0(T0 Tn)
02Tn
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射流轴心轨迹
对于非等温射流而言，阿基米德数Ar是十分重要的无因次 准则数。如Ar=0时，显然是等温射流；如|Ar|<0.001 时，仍 可按等温射流计算:如|Ar|>0.001时，射流轴心轨迹的计算公
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(二)半经验公式
若用Fn表示垂直于单股射流的房间横截面积，则 射流自由度可表示为 Fn / d0
射流的无因次距离为 xax/ Fn 第Ⅱ临界断面的无因次距离为 x =0.2 最大回流平均速度vhp
vhp Fn 0.69 v0 d0
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四、平行射流的叠加
当两股平行射流距离比较 近时，射流的发展互相影 响。在汇合之前，每股射 流独立发展。汇合之后， 射流边界相交，互相干扰 并重叠，逐渐形成一股总 射流。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近于 零。