合理的气流组织方式
气流组织操作方法
气流组织操作方法
气流组织操作方法是通过调整和控制气流流动的方式来实现气流组织的目标。
以下是一些常见的气流组织操作方法：
1. 调整送风口角度：通过调整送风口的角度，可以改变气流的方向和强度，实现空间内的气流运行。
一般来说，将送风口向上调整可以实现上行气流，而将送风口向下调整可以实现下行气流。
2. 调整送风口位置：通过调整送风口的位置，可以改变气流的分布和范围。
将送风口安装在房间的一侧可以实现侧向气流，而将送风口安装在房间的中央可以实现中央气流。
3. 结合使用多个风扇：使用多个风扇可以增加气流的强度和范围。
将多个风扇放置在空间的不同位置，可以实现全方位的气流组织。
4. 使用风道和导流装置：风道和导流装置可以引导和控制气流的流动，使其按照特定的路径或方向运行。
通过合理设计和使用风道和导流装置，可以实现精确的气流组织。
5. 调整风速和风量：调整风扇的速度和风量可以改变气流的强弱和速度。
一般来说，较高的风速和风量可以实现更大范围和强度的气流运行，而较低的风速和风量可以实现更精细的气流组织。
需要注意的是，在进行气流组织操作时，应根据具体的空间和需求进行合理设置和调整。
不同的空间和需求可能需要不同的操作方法和参数设置。
气流组织_精品文档
混合流(局部单向流)洁净室
4.1 非单向流式气流组织
作用原理
当一股干净气流从送风口 送入室内时，迅速向四周 扩散、混合。同时把差不 多同样数量的气流从回风 口排走，这股干净气流稀 释着室内污染的空气，把 原来含尘浓度很高的室内 空气冲淡了，一直达到平 衡。所以气流扩散的越快 ，越均匀，那么稀释的效 果当然越好。 非单向流洁净室的原理就 是稀释作用。
4.2 单向流式气流组织
作用原理
在单向流洁净室内， 干净气流充满全室断 面，所以这种洁净室 不是靠掺混作用，而 是靠推出作用将室内 脏空气沿整个断面排 至室外，从而达到净 化室内空气的目的。 单向流洁净室的原理 就是“活塞”作用。
特点
单向流式气流组织方式要求室内断面保持一定的 风速，其折算的换气次数高达每小时数百次（200 ～600次/h），为非单向流的10～20倍，故可以使 室内达到较高的洁净度。洁净气流本身对污染源 会产生隔离作用，抑止了尘菌等污染物向房间的 扩散。
③当污染气流与送风气流逆向时，送风气流能 把污染气流抑制在必要的距离之内；
④在全室被污染的情况下，足以在合适的时间 内迅速使室内污染空气自净。
下限风速建议值
洁净室 下限风速 （m/s）
条
件
《医药工业洁净厂
房设计规范》值（ m/s）
垂直 单向流
0.12 0.3 不大于0.5
平时无人或很少有人进出，无明显热源
乱流度是为了说明速度场的集中和离散程 度而定义的，用于不同的速度场的比较。 《洁净室施工及验收规范》中规定乱流度 的计算式为：
（3）下限风速 下限风速主要式为了保证洁净室能控制以下四 种污染而制定的。
①当污染气流多方位扩散时，送风气流要能有 效控制污染的范围；
洁净室空气流组织方式
洁净室空气流组织方式
1.水平流（horizontalflow）：水平流是指洁净室内的空气流动方向与地面平行。
空气从洁净室的一侧进入，通过过滤设
备进一步净化，然后以相对均匀的速度横向流动，最后从洁净
室的另一侧排出。
水平流的特点是空气速度较低，净化效果相
对较好，适用于对空气质量要求较高的场所，如微电子制造、
生物制药等领域。
2.垂直流（verticalflow）：垂直流是指洁净室内的空气流
动方向与地面垂直。
空气从洁净室的顶部进入，通过过滤设备
净化后，以相对较高的速度下沉，然后经过地面的回收系统进
行回收循环，形成垂直循环流动。
垂直流的特点是空气速度较高，能够有效控制微尘、颗粒物的悬浮和沉降，适用于对气溶
胶粒子要求严格的场所，如电子组装、手术室等。
3.混合流（mixedflow）：混合流是指洁净室内的空气流动
方式综合了水平流和垂直流的特点。
空气从洁净室的一侧进入，经过过滤设备净化后，以一定速度沿着墙壁流动，然后再向上
或向下循环流动，形成混合流动。
混合流的特点是空气速度较高，且具有较强的湿度均匀性和控制能力，适用于对温度、湿
度要求较高的场所，如制药、实验室等。
合理的气流组织方式
合理的⽓流组织⽅式合理地⽓流组织⽅式车辆⼯程126班xxx空调客车除了要有合适的空⽓温度和相对湿度外，对空⽓的温度和风度的均匀程度，即对室内温度场，速度场也有⼀定的要求，⽽室内的温度场，速度场受⽓流流动和分布的影响很⼤。
例如在夏季送⼈车内的空⽓温度要⽐室内温度低，如果送风温差较⼤，冷空⽓直接吹到旅客居留区内，⼈体会感到不适，这就要求将送⼊车内的空⽓限于室内空⽓适当混合，再送到居留区。
通常我们把这种对室内⽓流流动和分布的控制称为⽓流组织。
显然，室内要满⾜空调的要求，必须妥善处理好⽓流组织的问题。
⽓流组织合理与否，与送风⼝和回风⼝的位置，形式⼤⼩送风⽓流的流态和运动参数送风温差可是结构等诸多因素有关，其中，送风⼝的形式和结构对室内⽓流组织影响较⼤，因此，合理的⽓流组织⽅式也为科学研究的重要课题。
1.1 课题研究背景及意义随着国民经济的持续发展和城市化进程的加快，城市交通拥挤、交通阻塞现象⽇趋严重，“乘车难、⾏车难”已经成为⼤中城市普遍存在的社会问题，根据国外经验，发展铁路是解决城市交通拥挤的有效措施之⼀，铁路运输佐为现代化交通⼯具，具有运量⼤、速度⾼、低污染、少占资源、低能耗、乘坐⽅便、安全舒适等特点，属于绿⾊环保交通体系，符合可持续发展的原则。
铁路的迅速发展对地铁车厢内的舒适状况和空⽓品质的要求越来越⾼，列车空调通风系统作为为乘客提⾼舒适的乘车环境的必要硬件设备，合理的空调通风⽅案能有效地改善乘客的乘车舒适性。
分析空调、通风系统的布置对车厢内空⽓品质和热舒适状况的影响，研究空调客车内温度场与速度场的分布特点，提出相应的改进措施，对指导铁路客车调通风系统的设计将有理论价值和现实意义。
近⼏年计算机技术的发展，计算流体动⼒学技术（CFD）受到⼈们的青睐，这种⽅法也⼴泛⽤在暖通空调领域。
传统的铁路车通风风道设计主要是采⽤经验的设计⽅法，然后通过试验对风道的性能进⾏考察，设计周期长，试验费⽤⾼，风道内部流场复杂，三维流场的测试⾮常昂贵。
上送下回的气流组织方式
上送下回的气流组织方式
由上向下送风也是空调房间常用的一种气流组织方式。
这种气流组织的方式所形成的气流是由上向下。
气流在由上向下的流动过程中，不断地将室内空气混入，并进行热湿交换。
不论是采用散流器下送风还是采用孔板下送，只要风口的扩散性能好，送入的气流都能与室内空气进行充分混合，能较好地保证工作区的恒温精度和工作区气流速度的要求，因此，对于恒温精度要求较高的空调房间，是一种常用的送风方式。
孔板送风和密布散流器送风，可以形成垂直向下平行流流型，且涡流少，断面的速度场均匀，对于恒温恒湿要求精度较高的空调房间，尤其是洁净度要求很高的空调房间，是一种比较理想的气流组织形式。
一般孔板送风温度和速度的衰减比散流器还要快，因此对于工作区要求的气流速度较低，区域温差要求较严格，建筑层高又低，单位面积送风量大的高精度空调房间，采用孔板送风是比较适宜的，其一次投资费用高于侧送气流组织方式的空调房间，但低于散流器送风的空调房间。
散流器送风，无论是散流器平送还是散流器下送，其顶棚到屋面之间的距离必须有一定的高度，以便安装送风管道和散流器。
高大空间建筑室内气流组织分析
高大空间建筑室内气流组织分析高大空间建筑有其各自的特点，对于体育馆、音乐厅等建筑，其室内气流组织是空调系统设计的重点。
本文结合工程实例，介绍了工程的计算区域及设计参数，围绕垂直温度分布、垂直速度分布、气流分布特点及送风能耗比较这几方面对计算结果进行分析，为高大空间建筑室内环境的改善提供依据。
标签高大空间；建筑室内；设计参数；气流组织；分析随着我国社会经济建设步伐的不断加快，体育馆、音乐厅等高大空间建筑数量日益增加，逐渐成为城市建设的时代标志。
这些建筑具有体积大、围护结构传热量大、人员灯光密集，空调负荷较大等特点，其室内热环境状态参数随时可能发生变化，选取合理的气流组织方式对空调系统的设计有着重要的影响。
大空间气流组织指的是对气流流向和均匀度按一定要求进行组织，主要采用的方式有分层空调、置换通风、地板送风以及碰撞射流，如图1所示。
目前我国建筑室内空调系统的气流组织设计仍处于发展的阶段，并没有完善的理论体系和试验结论。
因此，通过对高大空间建筑室内气流组织的分析，确定合理的气流组织设计，对改善建筑室内的环境具有重要意义。
图1 大空间四种空调方式示意图1 计算区域及设计参数某公共建筑，结构南北对称，计算区域选取北边一半，计算区域层高约12m，占地面积约7450m2，属高大空间建筑。
计算区域按非结构网格划分。
人员工作区（高度0～2m）气流扰动较大，网格较密，非人员工作区网格相对稀疏。
根据FLUENT软件选取RNGk-ε两方程紊流模型，近壁面区域则选用标准壁面函数法，速度-压力耦合采用SIMPLE算法。
边界条件见表1，照明、设备及外墙负荷指标均参照原设计计算书选取，其中人员散热量均布在地面上。
为达到夏季室内人员工作区的要求设计温度25±0.5℃，参考相关文献资料，计算得到四种空调方式各自的设计参数，汇总于表2。
2 结果分析2.1 垂直温度分布不同高度上的平均温度值汇总于图2。
可以看出，四种空调方式都满足人员工作区的设计温度25±0.5℃，且分层效果明显。
10万级洁净车间气流组织形式
10万级洁净车间气流组织形式
随着微电子技术的不断发展,对的洁净度要求越来越高。
为满足10 万级甚至更高级别的洁净要求,常规的风管钻孔排放风方式已经不再适用于目前的高精密工艺生产。
一种新的工厂气流组织形式渐被重视,即“层流”式组织。
层流式气流组织方式的基本思想是:利用层流理论在车间内部实现不同区域的垂直分层,并通过隔离带等方法防止不同区域之间的污染扩散,进而实现不同区域的独立气流控制。
具体来说,将整个车间分成上下多个隔断层,每层设置专门的供风和回风系统,同时利用边界层理论实现垂直方向的层流分离。
这种组织形式的优点在于:1每个作业区可以独立控制其供风量和回风量,实现精细化的气流管理;2利用隔断层隔离不同操作区之间的污染扩散,有效提高总体洁净程度;3垂直层流分离能最大限度避免不同层间的空气对流,彻底断绝污染传播通道。
以上就是以"10万级洁净车间气流组织形式"为标题的一篇文章内容。
文章从概念定义开始,介绍了层流式组织方式的基本思路和优点,从整体上解释了这种方式是如何满足高精密工艺对气流条件的严格要求的。
空调气流组织课件
04
CATALOGUE
空调气流组织的优化设计
气流组织的模拟分析
数值模拟
利用计算机软件模拟空调气流在 空间内的流动情况，分析气流速 度、温度、湿度等参数，预测气 流组织的分布和效果。
实验验证
通过实验手段对数值模拟结果进 行验证，比较模拟与实际结果的 差异，提高模拟的准确性和可靠 性。
气流组织的优化方法
详细描述
上送风通常采用散流器或孔板等设备，将空调的冷风或热风 均匀地送至整个房间。这种送风方式可以避免直接吹向人体 ，减少不适感，同时使室内温度分布更加均匀。
下送风
总结词
下送风方式是指空调的冷风或热风从房间的下部送入，再通过自然的对流或机 械的辅助方式使空气向上流动。
详细描述
下送风通常采用地面盘管、地暖等方式，将空调的冷风或热风通过地面送至整 个房间。这种送风方式可以更好地控制地面附近的温度，使室内温度分布更加 均匀。
送风口位于房间的地面或吊顶内，通过向 下的送风方式，使冷空气自下而上流动， 实现室内空气的均匀降温。
散流器送风
喷口送风
送风口采用散流器形式，通过散流器的扩 散作用，使冷空气在室内均匀扩散，实现 室内空气的均匀降温。
送风口采用喷口形式，通过喷口的定向送 风，使冷空气直接吹向室内人员活动区域 ，实现快速降温和舒适度调节。
家庭的空调气流组织
家庭的空调气流组织需要考虑家庭成员的生活习惯和需求，以确保舒适的生活环境 。
家庭的空调气流组织需要合理设置温度和湿度的控制，以满足家庭成员的需求。
家庭的空调气流组织需要定期清洗和维护，以保证空气流通和室内空气质量。
公共场所的空调气流组织
公共场所的空调气流组织需要考 虑人流密度和空气质量，以确保
空调房间的气流组织
• 气流组织的定义 • 气流组织的形式
气流组织的定义
气流组织是指对气流流向和均匀度按一定要求 进行组织。 所谓气流组织，就是在是空调房间内合理地布 置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理 的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合 的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而 使工作区形成比较均匀而稳定的温度、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。
空调房间的噪声标准
空调房间对于噪声的要求，大致可以分为以下三类： （1）生产或工作过程本身对于噪声有严格的要求 （如播音室、录音室等） （2）生产或工作过程中要求为工作人员创造安静 的环境（如仪表装配车间、测试车间等） （3）为保证语言和通信质量以及听觉效果，对噪 声有一定的要求（如剧院、会议室等）
空调机房布置
• 空调机房要考虑设置在送风管路不要太长、便于 与冷热水管连接和可引入室外新风的地方。
• 对于室内声学要求高的建筑(如广播电台、电视 台的录音室等)，以及体育馆之类的大空间公共建 筑，空调机房宜设置在地下室里。一般的办公楼、 旅馆公共部分空调机房可分散设置每层楼上。但 注意不要设置在紧靠会议室、报告厅、贵宾室等 室内噪声要求要求严格的地方。
空调管路系统的设计原则
• 空调管路系统应具备足够的输送能力 • 合理布置管道 • 确定系统的管径时，应保证能输送设计流量，并使阻 力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果 • 在设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路 之间符合水力平衡要求，使空调水系统在实际运行中 有良好的水力工况和热力工况 • 空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节 要求 • 空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措 施 • 管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求 • 管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方 便
气流组织设计
第一章气流组织设计7.4.1 空调区的气流组织设计，应根据空调区的温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、温度梯度以及空气分布特性指标(ADPI)等要求，结合内部装修、工艺或家具布置等确定；复杂空间空调区的气流组织设计，宜采用计算流体动力学(CFD)数值模拟计算。
7.4.2空调区的送风方式及送风口选型，应符合下列规定：1 宜采用百叶、条缝型等风口贴附侧送；当侧送气流有阻碍或单位面积送风量较大，且人员活动区的风速要求严格时，不应采用侧送；2 设有吊顶时，应根据空调区的高度及对气流的要求，采用散流器或孔板送风。
当单位面积送风量较大，且人员活动区内的风速或区域温差要求较小时，应采用孔板送风；3 高大空间宜采用喷口送风、旋流风口送风或下部送风；4 变风量末端装置，应保证在风量改变时，气流组织满足空调区环境的基本要求；5 送风口表面温度应高于室内露点温度；低于室内露点温度时，应采用低温风口。
7.4.3采用贴附侧送风时，应符合下列规定：1 送风口上缘与顶棚的距离较大时，送风口应设置向上倾斜10°～20°的导流片；2 送风口内宜设置防止射流偏斜的导流片；3 射流流程中应无阻挡物。
7.4.4采用孔板送风时，应符合下列规定：1 孔板上部稳压层的高度应按计算确定，且净高不应小于0.2m；2 向稳压层内送风的速度宜采用3 m／s～5m／s。
除送风射流较长的以外，稳压层内可不设送风分布支管。
稳压层的送风口处，宜设防止送风气流直接吹向孔板的导流片或挡板；3 孔板布置应与局部热源分布相适应。
7.4.5采用喷口送风时，应符合下列规定：1 人员活动区宜位于回流区；2 喷口安装高度，应根据空调区的高度和回流区分布等确定；3 兼作热风供暖时，宜具有改变射流出口角度的功能。
7.4.6采用散流器送风时，应满足下列要求：1 风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导，风口中心与侧墙的距离不宜小于1.0m；2 采用平送方式时，贴附射流区无阻挡物；3 兼作热风供暖，且风口安装高度较高时，宜具有改变射流出口角度的功能。
工作场所通风防护措施设计与评价
矩
缺点
形
结构复杂，
天
造价高
窗
优点
采光面积大； 窗孔集中在中部，有害因素发 生源在中部时，便于迅速排出
【自然通风/风压作用下的自然通风/天窗】
曲折线型天窗
优点
45° 3m
阻力小、通风能力大、结构简单、质 量轻、施工方便、造价低
喉口3m可达到矩形天窗喉口6m的通 风量
【自然通风/风压作用下的自然通风/天窗】
种
同送侧排
形 式
下送上排
对侧 同侧
上送上排
集中送排
【气流组织】
1.上送下排/回
送风口—上部 回风口—下部
应用较为普遍
上送下排—同侧
【气流组织】
上送下排—对侧
【气流组织】
上送下排—双侧
【气流组织】
2.上送上排/回
下部不宜布置 风口； 有一定美观要 求的建筑。 途中易受污染； 下部涡流多；
上送上回气流流型
局与全 风量关系
Z高 Z低 L局
L全 L局≥［1＋（10~15%）］ L全
【混合通风】
重要原则---避免横向气流干扰
Z高 Z低 L局
L全
【局部排风】
六局部排风Fra bibliotek【局部排风】
［一］ 局部排风概述
【局部排风/概述】
局部排风
是在有害物源处或在室内污染最 严重的局部位置设置局部排风罩， 将有害物捕集起来，经风道排至室外 （经过净化处理，在确保安全的情况 下也可排至室内）
控制风速：将控制点处的有害物吸入罩内 所需的最小风速。
【局部排风/概述】
局部排风是使用最普遍、效果最显著 的一种尘毒控制技术，它与全面通风 相比较，特点是效果显著、风量小、 结构简单、通常投资少。
暖通空调风管布置、气流组织和排风方式
风管的布置通过风管可将各个送风口和回风口连接起来，提供一个空气流动的渠道，风管的布置应在气流组织及风口位置确定下来以后进行。
布置风管要考虑以下因素：①尽量缩短管线，减少分支管线，避免复杂的局部构件，以节省材料和减小系统阻力。
②要便于施工和检修，恰当处理与空调水、消防水管道系统及其他管道系统在布置上可能遇到的矛盾。
气流组织房间内合理的气流组织主要取决于送风口的形式和位置。
目前，常见的气流组织形式有：①侧送风侧送风如图a所示，侧板送风是目前常用的气流组织形式。
风道位于房间上部，沿墙敷设，在风道的一侧或两侧开送风口。
可以上送风，上回风，也可以上送风，下回风。
它的特点是风口应贴顶布置，形成贴附式射流，回风区进行热交换。
回风口设在送风口的同侧，风速为2~5m∕s.冬季送热风时，调节百叶窗使气流向斜下方射出。
②散流器送风散流器送风可以进行平送和侧送。
它也是在空气回流区进行热交换。
射流和回流流程较短，通常沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。
它适用于设置顶栅的房间。
③条缝送风通过条缝形送风口进行送风，其射程较短。
温差和速度变化较快，适用于散热量较大只求降温的房间，例如纺织厂、高级公共民用建筑等都有采用条缝送风。
④喷口送风经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出，渡过一定的距离后返回。
工作区处于回流过程中，这种送风方式风速高，射程远，速度、温度衰减缓慢，温度分布均匀。
适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑中。
⑤孔板送风利用顶栅上面的空间作为静压箱。
在压力的作用下，空气通过金属板上的小孔进入室内。
回风口设在房间下部。
孔板送时，射流的扩散及室内空气混合速度较快，因此工作区内空气温度和流速都比较稳定，适用于对区域温差和工作区风速要求严格，室温允许波动较小的场合。
排风方式1、自然排风在卫生条件要求较低的建筑中，可以采用。
但这种方式不稳定，易受干扰，有时会发生倒灌现象，也不能放火。
2、机械排风在卫生标准要求较高的高层住宅∖宾馆客房∖高级写字间等,通常在每一卫生间均装设排风扇和放火阀，通过风道排到屋顶，在屋顶设一台引风机，排风扇与引风机连锁，只要有一台排风扇开启，引风机就启动。
全面通风气流组织形式
全面通风气流组织形式一、引言全面通风是指通过合理设计的通风系统，将新鲜空气均匀地输送到室内，同时排除室内污浊空气的一种组织形式。
全面通风的设计对于提供良好的室内空气质量、保障人们的健康和舒适至关重要。
本文将介绍几种常见的全面通风气流组织形式。
二、上送式通风上送式通风是一种将新鲜空气从底部输送到室内的通风方式。
通常情况下，新风口位于地板附近，空气经过过滤、加热或冷却后，通过送风口进入室内。
上送式通风能够有效地提供新鲜空气，但由于热空气的上升，可能导致上方空气的积聚，使室内温度不均匀。
三、下送式通风下送式通风是一种将新鲜空气从顶部输送到室内的通风方式。
通常情况下，新风口位于天花板附近，空气经过过滤、加热或冷却后，通过送风口进入室内。
下送式通风能够有效地将新鲜空气均匀地分布到室内，但由于冷空气下沉，可能导致底部空气的积聚，使室内温度不均匀。
四、混合式通风混合式通风是一种将新鲜空气从多个位置输送到室内的通风方式。
通常情况下，新风口位于室内各个角落，空气经过过滤、加热或冷却后，通过送风口进入室内。
混合式通风能够将新鲜空气均匀地混合到室内，使室内空气质量得到改善，但可能存在空气流动不稳定的问题。
五、间接式通风间接式通风是一种通过热交换器将室内和室外空气进行热量交换的通风方式。
通常情况下，室内污浊空气通过排风口排出，同时新鲜空气通过供风口进入室内，两者在热交换器中进行热量交换，以减少能量损失。
间接式通风能够提高能源利用效率，但可能存在传热不完全的问题。
六、直接式通风直接式通风是一种通过直接将室内和室外空气进行交换的通风方式。
通常情况下，室内污浊空气通过排风口排出，同时新鲜空气通过供风口进入室内，两者直接进行交换。
直接式通风能够实现快速通风，但可能存在室内外空气混合不均匀的问题。
七、结论全面通风气流组织形式的选择应根据具体情况和需求进行合理设计。
上送式通风适用于室内温度较低的环境，下送式通风适用于室内温度较高的环境，混合式通风适用于需要均匀通风的环境，间接式通风适用于需要节约能源的环境，直接式通风适用于需要快速通风的环境。
第十一章送、回风口的型式及气流组织形式
(六）空调座椅诱导送风口
这种送风口类似空调用的诱导器。在影剧院座椅的中空靠背内装有静压箱和喷嘴(图5—１5)。一次风与由侧面风口吸人的室内空气混合后,由侧上面的送风口送出。由于一次风与室内空气充分混合，送风温度接近室温,不会造成吹冷风感觉。用于空调下送风，有良好的节能效果。,
（一）上送风下回风
这是最基本的气流组织形式。空调送凤由位于房间上部的送风口送入室内，而回风口设在房间的下部。图5—１8a、b分别为单侧和双侧上侧送风、下侧回风；图c为散流器上送风、下侧回风，图d为孔板顶棚送风、下侧回风。上送风下回风方式的送风在进入工作区前就已经与室内空气充分混合,易于形成均匀的温度场和速度场。能够用较大的送风温差，从而降低送风量。
图５—14旋流送风口
出风格栅,２一集尘箱，3一旋流叶片
图5—１5座椅送风仁1
图9-16矩形网式回风口图５—1７活动篦板式回风U
二、回风口
如前所述，吸风口附近气流速度急剧下降,对室内气流组织的影响不大，因而回风口构造比较简单,类型也不多。最简单的就是在孔口上装金属网,以防杂物被吸入。图5—１６就是一种矩形网式回风口。为了适应建筑装饰的需要可以在孔口上装各种图案的格栅。为了在回风口上直接调节回风量,可以象百叶送风口那样装活动百叶。图5—17是活动蓖板式回风口。双层蓖板上开有长条形孔。内层蓖板左右移动可以改变开口面积,以达到调节回风量的目的。
(三）孔板送风口
空气经过开有若干圆形或条缝型小孔的孔板而进入室内，此风口称为孔板送风口。该风口和前述所有风口相比，其特点是送风均匀,速度衰减较快。图５-12所示为具有其稳压作用的送风顶棚的孔板送风口,空气由风管进入稳压层后,再靠稳压层内的静压作用经孔
气流组织类别、空调系统图
目前洁净室采用的主要气流组织有乱流、层流(包括单向流、平行流)和矢流三种方式。
1．乱流乱流方式主要是利用稀释作用，使室内尘源产生的灰尘均匀扩散而被“冲淡”。
它的原则是满足工艺和人的卫生要求，避免涡流把工作区外的灰尘卷入工作区，以减少药物的污染机会。
一般采用上送下回的形式，使气流自上而下，与尘粒重力沉降方向一致。
乱流方式由于受到送风口形式和布置的限制，不可能使室内获得很大的换气次数(相对于平行流来说)，且不可避免地室内存在涡流，因而室内洁净度不可能很高，可达到1000级至300 000级。
在一定的换气次数下，室内洁净度取决于人员的多少及其动作状态。
乱流方式的洁净室构造简单，施工方便，投资和运行费用较小，因而药品生产上大多数洁净室都采用此方式。
2．层流层流方式是指流线平行、流向单一、具有一定的和均匀的断面速度的气流组织方式，送人房间的气流充满整个洁净室断面，它像“活塞作用”那样把室内随时产生的灰尘压至下风侧，再把灰尘排至室外。
由于这种方式是以要求室内断面上有一定风速为前提的，所以洁净室在净化空调系统开动后能立即(1min以内)达到稳定状态。
当室内污染发生时即能迅速排走，不致扩散而影口向洁净度。
层流方式分为垂直层流和水平层流两种。
(1)垂直层流在天棚上满布高效过滤器，回风可通过格栅地板，空气经过操作人员和工作台时可将污染物带走。
由于气流为单一方向，故操作时产生的污染物不会落到工作面上去，可在操作区保持无菌无尘，达到100级洁净度。
若以侧墙下部回风口代替格栅地板，气流方式改为“全顶送风侧下回风”，只要回风口位置足够低的话，则在地面以上0.8～1.Om高度处的气流仍可保持层流特性，为准垂直层流方式。
(2)水平层流在一面墙上满布高效过滤器作为送风墙，对面墙上满布回风格栅作为回风墙。
洁净空气沿水平方向均匀地从送风墙流向回风墙。
操作面离高效过滤器越近，能接受到最干净的空气，可以达到100级洁净度，依次下去便可能是1000级、10 000级。
空调房间的气流组织
(二)散流器
散流器是安装在顶棚上的送风口，自上而下送出气流。散流
器的型式很多，有盘式散流器，气流里辐射状送出，且 为贴附射流；有片式散流器，设有多层可调散流片，使 送风或呈辐射状，或呈锥形扩散；也有将送回风口结合在一 起的送、吸式散流器；另外有适用于净化空调的流线型散
流器。
(三)孔板送风口 空气经过开有若干小孔的孔板面进入房间，这种风口型式 叫孔板送风口。孔板送风口的最大特点是送风均匀，气流 速度衰减快。因此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．
（3）下送上回
房间送风口布臵在下部，对于内余热量大，特别是热
源又靠近顶棚的场合，如计算机房，广播电台的演播大厅 等，采用这种气流组织形式非常合适。 但下送风的温差不能太大，否则容易引起人的不舒适感， 另外风速不能太大，否则容易吹起灰尘，影响空气的清洁度。
下部送风的气流组织 （a）地板送风；（b）下部低速侧送风
第五节 气流分布性能的评价
（3）换气效率：可能最短的空气寿命与平均空气寿 命之比。
n
2 100%
（4）能量利用系数：考察气流分布方式的能量利用 有效性，
第五章 空调房间的 空气分布
【知识点】室内气流组织的基本方式；送、回风口 气流流动规律；常用送、回风口的型式及适用范围； 散流器送风的计算方法。
【学习目标】掌握室内气流组织的基本方式；了 解送、回风口气流流动规律；掌握常用送、回风口的 型式以及适用范围；理解散流器送风的计算方法。
目
录
第一节 送风射流的流动规律
第四节
房间气流分布的计算
空间气流分布的计算不像等温自由射流计算那么简单， 需要考虑射流的受限、重合及非等温的影响等因素。 需要对它们进行修正。
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合理地气流组织方式车辆工程126班xxx空调客车除了要有合适的空气温度和相对湿度外，对空气的温度和风度的均匀程度，即对室内温度场，速度场也有一定的要求，而室内的温度场，速度场受气流流动和分布的影响很大。
例如在夏季送人车内的空气温度要比室内温度低，如果送风温差较大，冷空气直接吹到旅客居留区内，人体会感到不适，这就要求将送入车内的空气限于室内空气适当混合，再送到居留区。
通常我们把这种对室内气流流动和分布的控制称为气流组织。
显然，室内要满足空调的要求，必须妥善处理好气流组织的问题。
气流组织合理与否，与送风口和回风口的位置，形式大小送风气流的流态和运动参数送风温差可是结构等诸多因素有关，其中，送风口的形式和结构对室内气流组织影响较大，因此，合理的气流组织方式也为科学研究的重要课题。
1.1 课题研究背景及意义随着国民经济的持续发展和城市化进程的加快，城市交通拥挤、交通阻塞现象日趋严重，“乘车难、行车难”已经成为大中城市普遍存在的社会问题，根据国外经验，发展铁路是解决城市交通拥挤的有效措施之一，铁路运输佐为现代化交通工具，具有运量大、速度高、低污染、少占资源、低能耗、乘坐方便、安全舒适等特点，属于绿色环保交通体系，符合可持续发展的原则。
铁路的迅速发展对地铁车厢内的舒适状况和空气品质的要求越来越高，列车空调通风系统作为为乘客提高舒适的乘车环境的必要硬件设备，合理的空调通风方案能有效地改善乘客的乘车舒适性。
分析空调、通风系统的布置对车厢内空气品质和热舒适状况的影响，研究空调客车内温度场与速度场的分布特点，提出相应的改进措施，对指导铁路客车调通风系统的设计将有理论价值和现实意义。
近几年计算机技术的发展，计算流体动力学技术（CFD）受到人们的青睐，这种方法也广泛用在暖通空调领域。
传统的铁路车通风风道设计主要是采用经验的设计方法，然后通过试验对风道的性能进行考察，设计周期长，试验费用高，风道内部流场复杂，三维流场的测试非常昂贵。
利用计算流体力学方法对空调通风风道内部流场流动特性进行分析，同时对室内空气流动的速度场、温度场等进行模拟和预测，从而得到室内速度、温度等物理量的详细分布情况，这对改进和优化风道设计，提高车室内环境的舒适性有着十分重要的理论价值和现实意义。
1.2 铁路客车通风系统研究现状1.2.1 铁路车辆空调送风风道形式我国早期修建的铁路车辆内未安装空调，主要依靠通风系统进行客室内通风换气，随着铁路客运展，多数车辆都安装空调系统，为乘客提供更舒适的乘车环境。
客室内的舒适性很大程度上取决于客室内温度场均匀稳定、流速大小控制合理的气流组织，能够在客室内形成一个稳定均匀的温度场和速度场。
客室内气流组织的优劣主要取决于送风风道的送风均匀性。
目前我国已建成的铁路车辆送风风道主要有以下三种形式[5]，即大截面准静压送风风道、圆管式车辆空调送风和条缝式静压送风风道。
对现有文献进行分析表明，对于客车送风风道研究目前主要为铁路客车空调送风风道的实验研究，对于引起分离、回流等现象的内部结构复杂通道的湍流计算研究不多。
张吉光，杨晚生，史自强等人[6-12]对铁路客车用等截面静压送风风道的送风机理进行研究分析，通过对不同送风工况下所测得的静压值与对应送风工况下所确定的理论静压计算值的比较，分析主风道内静压分布的特点、送风均匀性和阻力损失，并提出在风道入口后的一定距离加设挡板，消除了负压区的出现，提高静压风道的送风均匀性，以及提出静压主送风风道应为变截面风道，使静压箱内的静压分布比较均匀，可适合于各种需要均匀送风的场合。
谈越明[13]对铁路客车装车用的静压风道送风性能进行了对比试验，提出考虑在主风道内加阻力板的作用，研制适合于铁路客车软卧、硬卧车的空调送风道系统。
邓建强，靳谊勇等人对铁路空调客车内风道湍流场进行研究，模拟复杂结构风道内空气三位流场及其送风口送风特性，对风道结构进行了优化，隔板及导流板的高度及位置对风道送风均匀性的影响。
上述学者对铁路客车用静压式送风风道的流动特性进行了试验和数值模拟研究，获得了许多有价值的结论，但有关城轨地铁车辆用空调风道的研究未见相关报告。
城轨地铁客车空调送风风道的设计主要参照铁路客车设计规范，缺少设计经验，本文在分析这类流动共性的基础上，对城轨地铁客车空调通风风道流动的一些特性的内容进行研究，如通道中的分离、回流等现象，这些特性数值模拟研究不但有很强的工程背景，而且能得到特性的研究规律，预测可能的流动特性，为今后铁路车辆空调风道的设计提供理论依据。
1.2.2 客室内气流组织的研究现状目前，对气流组织的研究主要为空调房间内的空气流场、温度场及污染物浓度场的研究，车室内的气流组织的研究主要为空调汽车室内的流场，关于铁道空调客车内气流组织的相关研究也相继展开，但对城轨地铁空调客车内气流组织的研究则鲜见文献。
对空调房间室内气流组织的研究，以往主要是通过模型试验或是通过求解射流的经验求解，随着计算机技术的迅速发展，CDF 技术逐渐成为研究手段之一。
1974 年，丹麦的P.V.Nielsen 首次将CFD 技术应用于空调工程，模拟室内空气流动情况，利用流函数和涡旋公式求解封闭二维流动方程，采用流体湍流模型进行模拟，计算所得的房间某些断面速度分布和射流轴心速度的衰减与实验数据对比表明，数值计算的结果是可信的；随后CFD 技术在暖通空调领域得到了迅速发展。
1997 年，Lu W Z 等人对有对流热源的空调室内的流场和温度场进行了预测；Hee-Jin Park h 和Dale Holland 研究人员同样用数值模拟方法计算了有对流热源的置换通风空调室内流场、温度场、以及污染物浓度场，并分析了流场分布的特点；1999 年，K.C.Chung 等人对有隔墙的空调房间的三维流场和浓度场进行了数值模拟，研究了通风方式对空气和浓度分布的影响；Yang Bin 和S.C.Sekhar 学者用数值模拟方法对回风和新风相混合的送风形式进行模拟分析，得出优于传统混合送风方式的新型节能送风方式；Abanto Juan，Barrero Daniel 等人对计算机房建立实体模型，采用四种不同送风散流器下的气流组织进行数值模拟，对比分析得出较优的气流组织形式；Jelena Srebric，Vladimir Vukovic 等学者为改善房间内空气品质，用数值模拟方法对某空调房间的三维流场和污染物浓度场进行了研究，提出了确定边界条件的方法；对于空调室内气流分布的模拟研究，魏学孟等人利用有限单元法对矢流洁净室和气幕流洁净室流场进行了数值模拟并将计算结果与实验进行了对照；邓启红等人对SIMPLE 算法中压力修正方程边界条件的确定进行了新的探讨，并提出了自适应松弛因子对湍流k-ε 模型方程加速求解作用。
对空调客车客室内气流组织的研究，国外较少，国内学者进行相关的研究。
Mearhab A，Bouzidi M 研究人员采用有限差分方法对客车内乘客的舒适性建立数学模型，考虑了太阳辐射、车体颜色及车体材料的放射特性等；Zhang Z，Chen X 等人采用数值模拟和实验研究相结合的方法，对空调通风系统采用混合通风方式的波音767 商务客机客舱内的流场、温度场和二氧化碳浓度场进行研究，并推断此种通风方式可保证客舱内空气品质。
Tian-Tian，Yu-Hua 等人对北京地铁客车客室在Li Bai安装空调和未安装情况下，空调室内污染物分布的变化进行实验研究。
上海交通大学相关研究人员对轿车和中型客车车室内的三维速度场和温度场进行了数值研究与实验研究；陈焕新教授等人对铁路客车室内速度场及温度场进行研究；靳谊勇等人对铁路客室内的气流组织进行数值模拟，得到了有车内热负荷存在时的车内温度场、速度场分布模拟；包涛等人对客车空调回风系统进行了改进，分析回风口位置对客室内温度场的影响。
国内外对城轨地铁空调客室内的气流组织的研究较少，藏运春等人利用FLUNET 软件对北京地铁空调客车客室内的温度场和流场进行数值模拟，得到满足人体舒适性要求的送风工况。
以上这些研究对城轨地铁客车空调的研究都是很有参考价值的，综上所述，可以发现：（1）车室内气流组织优化的研究主要是研究送风不同送风形式及送风参数对客室内温度场、速度场的影响，本文充分考虑送风及回风口不同情况对室内温度场、气流场及乘客舒适性的影响；（2）壁面温度边界条件简化为第一类边界条件，未考虑车体传热与车室内的速度场、温度场的耦合传热，本文考虑耦合传热的作用，采用第三类温度边界条件；（3）充分考虑铁路车辆车室内传热与流动的特点，对车室内人体负荷进行合理简化处理。
1.3 通风空调空间气流组织的研究方法空调客车内除了要求有合适的空气温度和相对湿度外，对空气温度与风速的均匀程度，即对室内温度场和速度场也有一定的要求，室内的温度场、速度场受室内气流流动和分布的影响很大。
为了使送入的空气合理分布，有效地控制既定区域内的参数，研究空调空间的气流组织的基本规律以及影响气流组织的主要因素，国内外专家提出了不同的气流组织研究方法，运用这些方法，得到更好的气流组织，制定出最佳的通风空调方案，满足乘客舒适性要求。
早在20 世纪40 年代，众多学者对机械通风房间送风口的射流流动特性进行研究，而后建立了一系列射流公式，预测室内空气分布的特点；1970 年，有学者提出Zonal Model，对自然通风的通风量、温度分布等进行预测，后又有人指出该方法经改进后可用于机械通风[37-39]；1974 年，丹麦的P. V. Nilsen 首次利用计算流体力学方法对室内空气流动进行了数值模拟；理论的研究结果需要用模型试验的方法来验证，借助相似理论，在等比例或者缩小比例的模型中通过测量手段来预测室内空气分布，是最为可靠的预测方法，但是其耗费高，周期长。
以上四种气流组织的研究方法对比发现，CFD 具有模拟设备简单、投资低、计算速度快、计算空间不受限制、资料获取完整, 并且可以模拟各种工况。
随着经济发展、科技进步，CFD 技术已成为现代建筑领域一个重要的研究课题。
借助CFD 可以预测仿真通风空调空间的气流分布详细情况[40-44]。
气流数值分析能够考虑室内各种可能的内扰、边界条件和初始条件, 因而它能全面地反映室内的气流分布情况，从而便于发现最优的气流分布方案, 进而指导设计使其达到良好的通风空调效果。
1.4 数值模拟的研究气流组织方式以某地铁续建项目空调通风系统为研究对象，采用数值模拟为主的研究方法，结合一定的实验数据进行分析，对空调通风系统的风道流场以及客室内流场、温度场进行了研究，提出了风道内部结构优化方案以及客车内较优的送风方式。
本文的主要工作包括以下几个方面：（1）本文以流体动动力学和传热学为理论基础，对空调通风系统建立相应的数学模型。