通风与气流组织PPT

第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
2.热压作用下的自然通风
△Pb =（Pb/-Pb） =（Pa/-ghn）-（Pa-ghw） =（Pa/- Pa）+gh（w-n） =△Pa+gh（w-n）
从上知：当△Pａ=0，tn＞tw即 ρn<ρw时，则上式△Pｂ＞0，此时若 开启窗孔ｂ，空气将从窗孔ｂ流出， 使室内静压逐渐降低。
1.新风通风换气量 ➢ 决定因素
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度 室内污染物发生量：发生量已知否？？？
➢ 室内污染物产生对换气量的要求
人体代谢生物污染：以CO2浓度或臭气强度指数为指标 确定换气量
消除烟臭的要求根据吸烟量确定 污染物发生量：VOC等微量产生的污染难以监测，通风
量的确定仍然是需要研究的问题。
第二节 室内空气分布的描述参数
一、均匀混合气流组织的描述参数—通风量
2.全面通风的基本微分方程式（均匀混合时的稀释方程）
QCS d + M d - Q C d =VdC
d
dC
V QCs MQC
dCQC s MQC
d
V
在通风量Q一定、室内初始浓度为C1的时候，
求C2与通风时间的关系：
Q，Cs C
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
2.热压作用下的自然通风
△Pab =∣△Pb∣+∣△Pa∣ =△Pb+（-△Pa）=gh（w-n）
上式表明使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△ρ成正比，而 密度差是由于温度的差异引起的，故我们通常将gh （ρw-ρn）称之为热压。
ADP 1I.7总 ET 1 测 .1的 点 测 数 点 10 ％ 数 0
➢ 有效温差 ET=( t - tn)-7.66(Vi-0.15) ➢ ADPI的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。
在一般情况下，应使ADPI≥80％
第二节 室内空气分布的描述参数
一、均匀混合气流组织的描述参数—通风量
1.新风通风换气量
常用民用建筑新风量范围 以坐为主、少吸烟、久逗留场所
活动 CO2 发生量 不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人）
强度 （m3/h.人）
0.1%
0.15%
0.2%
静坐 0.0144
20.6
12
8.5
极轻 0.0173
第六章 通风与气流组织
环境学院 建筑环境与设备工程系
docin/sundae_meng
第一节 通风（空调）的目的与方法
一、通风（空调）的目的
1.通风的定义：将室内空气（通常是被污染或有 余热余湿的空气）直接（或经净化后）排至室 外，把新鲜空气直接（或经适当处理后）补充 进来，从而使室内空气符合卫生标准或生产工 艺需要的过程。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
5.常见的自然通风的形式
由于受热， 气流上升
中庭通风
中间隔断尽可能小
空气从 下面的 开口进 入
风井通风
单面通风
高度，h
高度，h 穿堂风最大深度 5m
穿堂风 Cross ventilation
第一节 通风（空调）的目的与方法
三、机械通风
➢ 机械通风：依靠风机等流体机械造成的压头而 使空气产生流动。三种典型的送风形式： 混合通风
△Pxa =△Pxo-h1g（w-n） = -h1g（w-n） Pa
△Pxb =△Pxo+h2g（w-n） = h2g（w-n） Pa 不难理解，对于中和面
以下的窗孔其余压为负， 以上的余压为正。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
3.风压作用下的自然通风 当气流流过建筑物时， 建筑物迎风面气流受阻， 动压降低，静压升高，而 背风面和侧面由于产生局 部涡流使静压降低，这些 地方的静压与远处未受干 扰处气流静压之差，我们 通常称之为风压。静压升 高，风压为正，称为正压， 反之，称为负压。
第一节 通风（空调）的目的与方法
一、通风（空调）的目的
2.通风方式的分类
送风系统 1>按空气是被通风系统送入还是排出
排风系统 局部送、排风系统 2>按通风系统的作用范围不同 全面送、排风系统 3>按通风系统的动力不同 自然通风 机械通风
第一节 通风（空调）的目的与方法
一、通风（空调）的目的
3.目的： 1>.保证排除室内污染物； 2>.保证室内人员的热舒适； 3>.满足室内人员对新鲜空气的需求。
24.7
14.4
10.2
轻
0.023
32.9
19.2
13.5
中等 0.041
58.6
34.2
24.1
重
0.0748
106.9
62.3
44
实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为： 11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
第二节 室内空气分布的描述参数
一、均匀混合气流组织的描述参数—通风量
ηa＝50～100％
(b)下送上回
ηa≈50％
(d)上送上回
第二节 室内空气分布的描述参数
二、送风有效性的描述参数
3.送风可及性
➢ 定义：在流场不变的条件下，假设某一送风口的空气含有
浓度为Cs,i的指示剂气体，房间内部无源，则该送风口在历
时T后对空间位置i的可及性为：
T
➢ 意义：
As,i (T)
四、与热舒适相关的部分参数
1.不均匀系数
➢
算术平均值为：
t
ti
n
i
n
➢ 均方根偏差为： t
ti t 2
n
i 2
n
➢ 不均匀系数为：
kt
t t
k
第二节 室内空气分布的描述参数
四、与热舒适相关的部分参数
2.空气扩散性能指标ADPI
➢ 定义：空间内满足规定风速和温度要求的测点数与 总测点数之比。
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，相当于两窗孔紧挨在一起。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。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
2.热压作用下的自然通风
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。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
3.风压作用下的自然通风
风压的分布与该建筑物的几何形状、室外风力风 向等有关，当风向一定时，建筑物外围护结构上任 一点的风压值可由下式表示：
Pf K2w2 w
式中 K---空气动力系数；υw---室外空气速度； ρw---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。
二、自然通风
2.热压作用下的自然通风 ➢窗孔a和b，两者高差为h，窗 外空气的静压力分别为Pa、Pb， 窗内为Pa/、Pb/，室内外空气温 度及密度分别为tn、ρn和tw、ρw。 设tn>tw，则ρn<ρw。 ➢先开启下a，关闭b，由于空气 先由流动到静止，最后使得 △ Pa=0 ， 此 时 据 流 体 静 力 学 原 理窗孔ｂ内外压差为：aLeabharlann p理 p想 ＝n 2p
10% 0
第二节 室内空气分布的描述参数
二、送风有效性的描述参数
2.换气效率 ➢ 空间各点的换气效率的定义：
i
n pi
100%
➢ 空间各点的换气效率可以大于1，反映了新 鲜空气替换原有空气的有效程度
常见送回风形式的换气效率
ηa≈100％
(a)近似活塞流
ηa＝50％
(c)顶送上回
C
M
C 2C 1ex p V Q M Q C s 1 ex p V Q
V
稳定状态的关系式：
C2
M Q
Cs
或
M Q
C2 Cs
第二节 室内空气分布的描述参数
二、送风有效性的描述参数
1.空气龄
➢ 定义：送风到达房间 某点的时间。or：指 空气在室内被测点上 停留的时间，实际上 是指旧空气被新空气 代替的速度。
空气离开房间时空气龄 r
置换室内全部现存 空气的时间
进口 p rl r
进口
τp 点P
τr
τr1
出口 出口
第二节 室内空气分布的描述参数
二、送风有效性的描述参数
1.空气龄
➢ 房间平均空气龄
e
等于房间各点空气龄的体平均
Ce
P
p
piVi
V
➢ 典型流型的空气龄
P
活塞流：p ＝ e / 2 r= e= n 均匀混合流：p ＝ e r= 2p= 2 e ➢ 非完全混合流：入口空气龄最年轻，出口空气龄最老。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
1.自然通风的作用原理 通过门窗的空气量为：
LFF2 P m 3/s
G LF2 P k/g s
式中：F---窗孔的面积，m2；L---空气体积换气量，m3/s； G---空气质量换气量，kg/s
从式中可以看出， △P是自然通风的直接推动力！
第一节 通风（空调）的目的与方法
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
➢ 自然通风：依靠室外风力造成的风压和 室内外空气温度差所造成的热压使空气 产生流动。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
1.自然通风的作用原理