空调房间的气流组织

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(五)旋流送风口
空调送风经旋流叶片切向进入 集尘箱，形成旋转气流由格栅 送出。送风气流与室内空气混 合好，速度衰减快。这种送风 口很适合于电子计算机房的地 面送风。
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二、回风口
由于回风口的汇流场对房间气流组织影响比 较小，因此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配合。 回风口的形状和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。 回风口形式可以简单，但要求应有调节风量 的装置。
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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 / d 0 射流的无因次距离为 x = a x / 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 d 0
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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。
圆形散流器
一般用于冷暖送风 吹出气流贴附型 结构多为多层锥面型 室内诱导气流量大， 室内诱导气流量大，出风 气流速度和温度衰减快
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圆盘散流器: 圆盘散流器 一般用于冷暖送风 吹出气流散流（下送）型 吹出气流散流（下送）
圆形斜片散流器: 圆形斜片散流器
圆形外框，直形叶片，叶片倾斜角 度 圆形外框，直形叶片，叶片倾斜角24度
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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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一、技术指标
笼统地说，设计标准就是理 所当然的技术指标。但对不 同性质的空调系统来说，由 于所要强调的角度不同，所 以往往提出不同的评价指标。 (一)速度不均匀系数
可开百叶侧壁格栅风口
整个风口呈活门形式， 整个风口呈活门形式，活门与边框间开 关自如， 关自如，有利于安装和与过滤器的配套 使用， 使用，常用于客房的回风
固定叶片斜百叶式送风口
叶片固定，倾斜角 度 叶片固定，倾斜角24度。 可作为送风口或回风口 有单向和双向斜送风两种
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自垂ຫໍສະໝຸດ Baidu叶风口
用于有正压的空调房间的自动排气 百叶依靠自重自然下垂， 百叶依靠自重自然下垂，隔绝室内 外的空气交换， 外的空气交换，当室内气压高于室 外时，气流将百叶吹开，排气， 外时，气流将百叶吹开，排气，反 则不行。 之，则不行。
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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 非等温射流。在空 非等温射流 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
遮光百叶风口
用于暗室通风
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格栅风口（ 格栅风口（Grille)
垂直送风，侧送，上送， 垂直送风，侧送，上送，一般空调工程
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条缝风口(Linear 条缝风口(Linear slot outlets)
条缝散流器(Linear slot diffusers) VAV合适 条缝散流器 合适 灯具送风散流器(Light troffer diffusers) VAV合适 灯具送风散流器 合适 条缝隔栅风口（ 条缝隔栅风口（Linear Bar Grille)：一般空调 ： 适用：内区吊顶，周边吊顶，窗台，地板， 适用：内区吊顶，周边吊顶，窗台，地板，上侧送
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 式为:
y x x 2 0.51ax = tgα + Ar ( ) ( + 0.35) d0 d0 d 0 cos α d 0 cos α
∆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 υx = 0.73 ∆T0 υ0
gd 0 (T0 − Tn ) Ar = υ02Tn
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阿基米德数Ar表征浮升力与惯性力之比，其表达式为
Kv =
σv
vp
vp
σv =
∑v =
n
∑ (v
p
− v) 2
对工艺性空调来说，除了要求 在工作区内所有测点的速度平 式中:n－测量点数， v－工作区任一点速度， 均值满足设计要求外，还要求 vp－n个测点的速度算术平均值 速度算术平均值， 速度算术平均值 工作区内的速度不均匀性满足 σv－速度的均方根偏差 速度的均方根偏差。 设计要求。为此，引入“速度 不均匀系数”K。
在房间内横向送出气流的风口叫侧送风口。这类风口中， 用得最多的是百叶风口。百叶风口中的百叶做成活动可 调，既能调风量，也能调方向。为了满足不同的调节性 能要求，可将百叶做成多层，每层有各自的调节功能。 除了百叶送风口外，还有格栅送风口和条缝送风口，这 两种风口可以与建筑装饰很好地配合。
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常 用 侧 送 风 口 型 式
υ0 10 x + F = 0.75 υx F
适用范围为，回风口的高宽比大于0.2及 x/d≤1.5，其中d0为回风口的当量直径。
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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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一、送风口型式
送风口型式及其紊流系数大小，对射流的发展及流 型的形成都有直接影响。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型式的送 风口。 (一)侧送风口
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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。
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。 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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(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，气流呈辐射状送出，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；另外还有 适用于净化空调的流线型散流器。
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方矩形散流器:气流形式为贴附（平送） 方矩形散流器:气流形式为贴附（平送）型
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等温自由紊流射流
射流轴心速度的计算公式
υx 0.48 = υ 0 ax + 0.147
d0
dx ax = 6.8( + 0.147) d0 d0
射流横断面直径计算公式
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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v 或者减小紊流系数α 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。 增大射流扩散角，可以选用α值较大的送风口。
圆环形叶片散流器: 圆环形叶片散流器
叶片圆环形
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(三)孔板送风口
空气经过开有若干小孔的孔板而进人房间，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。
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(四)喷射式送风口
喷射式送风口是一个渐缩圆锥台形短管， 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。这种送风口适 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。
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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。贴附射 贴附射流 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。
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 受限射流。 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。
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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。
v1、v2－任意两个球面的流速。 r1、r2－任意两个球面至汇点的距离。 可以看出，对于汇流来说，随着离开汇点 的距离增加，流速呈二次方衰减。所以汇 流的作用范围是很小的，这就是它对房间 气流组织影响比较小的原因。
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回风口的空气汇流
实际回风口面积与房间相比，并不能看作为 一个点，而是一个面积。因此，用点汇的计 算方法来计算回风口的汇流场是不合适的。 图(8-7)是对具有面积为F的回风口的实验曲 线，其等速面为椭球面。 写成公式形式为 2
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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。 因为通过各个球面的流量都相等，故有下 式成立：
v1 r2 2 =( ) v2 r1
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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 旋 转射流。 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， 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。