均匀送风风管构件流量特性实验
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① ☆ 刘俊,男,1982年12月生,博士,高级工程师 430063 武汉市武昌区和平大道 745 号 中 铁 第 四 勘 察 设 计 院 集团有限公司城地院暖通所 (027)51186403 E-mail:xqliujun@163.com
收 稿 日 期 :2013-08-12 修 回 日 期 :2013-10-31
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地 铁 站 的 站 厅 及 站 台 需 要 空 气 调 节 ,通 常 在 车 站 的 两 端 布 置 2 台 组 合 式 空 调 机 组 ,每 台 机 组 承担半个 车 站 的 空 调 任 务。 每 台 组 合 式 空 调 机 组 的 风 量 一 般 为 50 000 m3/h,其 中 60% 风 量 供 给 站 厅 ,40% 供 站 台 。 即 每 台 组 合 式 空 调 机 组 供 给 站 厅 的 风 量 为 30 000 m3/h,供 给 站 台 的 风 量 为 20 000 m3/h。 组 合 式 空 调 机 组 送 到 站 厅 的 风 分 别 由 左 右 两 侧 的 支 风 管 送 到 散 流 器 ,散 流 器 的 间 距 为4 m。 左 右 两 侧 的 支 风 管 的 风 量 为15 000 m3/h。 因 此 在 实 验 均 匀 送 风 系 统 中 以 1/4 站 厅 的 空 调 系 统 为 原 型 进 行 实 验 研 究 ,即 实 验 的 风 量 为 15 000 m3/h。 实 验 中 的 风 系 统 布 置 与 1/4 站 厅的空调 系 统 布 置 完 全 一 样。 因 此 若 该 实 验 系 统 能 实 现 均 匀 送 风 要 求 ,则 整 个 站 厅 的 空 调 送 风 也能实现均匀分配。
2014(7)
刘 俊 :均 匀 送 风 风 管 构 件 流 量 特 性 实 验
1 07
生 改 变 ,最 终 达 到 按 照 需 要 定 量 分 配 气 流 的 目 的。在这个 过 程 中 并 不 需 要 改 变 主 风 管 的 截 面 积 。 这 种 风 管 构 件 的 调 节 便 于 操 作 ,调 节 灵 敏 度 高 。 为 了 使 构 件 内 气 流 平 稳 ,构 件 外 侧 和 内 侧 均 设置导流弯。 2 调 节 方 法 说 明
1 06
暖通空调 HV&AC 2014年第44卷第7期
设备开发
均匀送风风管构件流量特性实验
中铁第四勘察设计院集团有限公司 刘 俊☆
摘要 提出了一种新型均匀送风风管构件,将该构件应用于 所搭 建的 实 验 平 台,对 构 件 流 量特性及系统的均匀送风特性进行了实验研究。结果表明,风机 运行在 10~50 Hz时,各风口 的风量不平衡率均能维持在5%以 内,可 实 现 均 匀 送 风。 采 用 这 种 形 式 的 构 件,在 实 际 长 风 管 空 调 系 统 风 量 调 节 时 ,大 大 降 低 了 调 节 工 作 量 。
-3.27 2.05
-0.14 0.14
-2.40 0.93
-2.26 0.44
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0.22 -1.54
F2-4
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F3-1
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该实验 系 统 如 图 2 所 示,由 6 个 主 管 段 组 成,
图 2 均 匀 送 风 系 统 平 面 示 意 图
管段 编 号 为 1~6,每 个 支 管 均 连 接 2 个 送 风 口 (F1-1 等),支 管 入 口 处 安 装 有 风 量 调 节 构 件 (T2- 1 等)。6 号 管 段 入 口 处 连 接 可 变 频 的 风 机 ,风 机 频 率 可 以 在 0~50 Hz之 间 连 续 调 节 。 风 管 总 长 54m,共 设 尺 寸 为250mm×250mm 的 散 流 器24 个 ,为 保 证 送 风 均 匀 ,均 采 用 支 管 送 风 的 方 式 ,连
空调系统风量的合理分布直接关系着公共区的舒 适度,而且影 响 到 风 机 能 耗 。 [1-2] 目 前 国 内 外 在 长 风 管 通 风 系 统 中 调 节 风 量 时 ,主 要 采 用 改 变 风 管 断 面面积,改 变 送、回 风 口 面 积,或 在 送、回 风 支 管 上 加设调节阀 等 几 种 方 法 。 [3] 这 些 方 法 往 往 存 在 调 节困 难、管 段 阻 力 大、调 节 效 果 差、管 材 浪 费 等 不 足 ,而 且 难 以 达 到 均 匀 送 风 的 目 的 。
由于地铁空调系统大部分时间在部分负荷工 况下运行,因 此 适 合 采 用 变 风 量 方 法[4],在 风 量 满 足的前提下,通过 对 风 机 实 现 变 频 控 制,将 显 著 降 低系统能耗 。 [5]
笔者研发了一种新型嵌入式流量调节风管构 件 ,可 以 有 效 改 进 传 统 调 节 方 式 中 的 不 足 之 处 。 本 文 将 该 构 件 应 用 于 所 搭 建 风 管 实 验 台 ,实 验 测 试 其 在不同风量下的均匀送风效果。 1 新 型 嵌 入 式 流 量 调 节 风 管 构 件
%
风口编号
风 机 频 率/Hz
50
43.25
38.45
32.75
27.7
16.7
10
5Hale Waihona Puke F1-1-1.13
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F1-2
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F1-3
-1.51
-5.13
采用数值计算可以得到不同位置处构件内导 流 板 的 不 同 调 节 角 度 ,用 于 系 统 的 初 次 调 节 。 然 后 根 据 初 次 调 节 的 风 量 分 配 情 况 ,对 某 些 构 件 进 行 微 调 ,以 实 现 均 匀 分 风 。
实 验 时 首 先 调 节 风 机 运 行 频 率 ,使 送 风 系 统 运 行 在 设 计 工 况 下 ,即 系 统 总 风 量 为15 000m3/h,调 节送风管各支管 调 节 装 置,待 气 流 平 稳 后,测 量 各 送风口的 风 量,最 终 将 各 送 风 口 的 风 量 调 到 相 同 值 ,并 固 定 各 调 节 阀 的 阀 位 。 根 据 风 量 改 变 风 机 运 行频 率,分 别 为 50 Hz(风 量 约 23 000 m3/h)、 43.25 Hz(风 量 约 20 000 m3/h)、38.45 Hz(风 量 约17 500 m3/h)、32.75 Hz(风 量 约 15 000 m3/
采用数值分析来研究新型风管构件的调节方 法 ,可 以 得 到 风 系 统 中 不 同 位 置 处 构 件 内 导 流 板 的 不 同 调 节 角 度 ,可 用 于 系 统 的 初 次 调 节 。 3 实 验 研 究 3.1 实 验 对 象
为了进一步研究新型风管构件在不同风量下 的 流 量 分 配 特 性 ,本 文 对 构 件 模 型 进 行 实 验 研 究 及 分析。
关键词 均匀送风 风管 实验 流量特性 调节
Experimental study on flowing characteristics of uniform ventilation duct component
By Liu Jun★
Abstract Proposes a new uniform ventilation duct component.In order to investigate the flowing characteristic and the uniformity of air supply,applies the new duct component to the experimental platform.The experimental results show that the unbalance rate maintains below 5% when the fan is running between 10and 50 Hz,resulting in uniformity of air supply.It can remarkably reduce the cost of adjustment in condition that such design form of component is applied to the actual long duct air conditioning system.
构件示意图如图1所示。安装时可以直接将 调节构件嵌 入 主 风 管,安 装 工 艺 简 单 ,便 于 装 卸 。
图 1 新 型 嵌 入 式 流 量 调 节 风 管 构 件 示 意 图
调 节 构 件 上 带 调 节 定 位 孔 的 手 动 调 节 拉 杆 ,构 件 上 面 按 照 一 定 间 距 开 一 系 列 定 位 孔 ,主 风 管 外 侧 壁 面 上 固 定 安 装 拉 杆 定 位 插 销 ,可 以 插 入 定 位 孔 ,以 固 定 手 动 调 节 拉 杆 的 位 置 。 手 动 调 节 拉 杆 的 一 端 连 接 在 活 动 导 流 板 的 前 端 ,活 动 导 流 板 可 以 绕 活 动 铰 点 转 动 。 需 要 改 变 风 量 时 ,可 以 调 节 蝶 形 螺 母 或 拉 杆 ,这 样 就 可 以 改 变 构 件 气 流 入 口 截 面 积 S2,使 得 S2 占 主 风 管 截 面 积 S1 的 比 例 发
Keywords uniform ventilation,duct,experiment,flowing characteristic,regulation
★ China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.,Wuhan,China
0 引 言 地铁车站公共区域的空调系统常采用长风管,
3.3 实 验 结 果 及 分 析 不平 衡 率 定 义 为:(风 口 风 量 测 试 值 - 风 口 风
量 设 计 值 )/风 口 风 量 设 计 值 。 不 同 风 量 下 ,各 风 口
风口风量的平衡状况。
风量不平衡率结果如表1所示。
表 1 各 风 口 在 不 同 风 量 下 的 风 量 不 平 衡 率
接 散 流 器 的 支 管 与 送 风 主 干 管 采 用 “机 翼 形 ”两 边对称布 置。根 据 本 文 第 1 章 所 述 原 理 制 作 的 四 通 构 件 实 物 图 如 图 3 所 示 ,实 验 台 实 景 图 如 图 4所示。
图 3 构 件 实 物 图
图 4 实 验 台 实 景 图
3.2 实 验 方 法 本次测试需获得每个末端风口在不同风机频
率 下 的 准 确 风 量 ,风 口 风 量 测 量 选 用 美 国 某 公 司 型 号为8371 的 套 帽 式 风 量 罩,精 度 为 ±5%,测 量 结 果 可 信 。 由 于 风 量 罩 较 为 灵 敏 ,每 个 工 况 的 测 量 过 程中,待读数稳定 后 每 隔 5 min 读 取 一 次 数 据,每 个 工 况 下 读 取 3 个 数 据 ,取 平 均 值 作 为 该 工 况 下 的 风量测量值。
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暖通空调 HV&AC 2014年第44卷第7期
设备开发
h)、27.7 Hz(风量约12 000m3/h)、16.7 Hz(风 量 约7 500m3/h)、10 Hz(小 风 量 )、5 Hz(小 风 量 )。 改 变 总 送 风 量 ,测 试 送 风 系 统 在 不 同 送 风 量 下 各 送
收 稿 日 期 :2013-08-12 修 回 日 期 :2013-10-31
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地 铁 站 的 站 厅 及 站 台 需 要 空 气 调 节 ,通 常 在 车 站 的 两 端 布 置 2 台 组 合 式 空 调 机 组 ,每 台 机 组 承担半个 车 站 的 空 调 任 务。 每 台 组 合 式 空 调 机 组 的 风 量 一 般 为 50 000 m3/h,其 中 60% 风 量 供 给 站 厅 ,40% 供 站 台 。 即 每 台 组 合 式 空 调 机 组 供 给 站 厅 的 风 量 为 30 000 m3/h,供 给 站 台 的 风 量 为 20 000 m3/h。 组 合 式 空 调 机 组 送 到 站 厅 的 风 分 别 由 左 右 两 侧 的 支 风 管 送 到 散 流 器 ,散 流 器 的 间 距 为4 m。 左 右 两 侧 的 支 风 管 的 风 量 为15 000 m3/h。 因 此 在 实 验 均 匀 送 风 系 统 中 以 1/4 站 厅 的 空 调 系 统 为 原 型 进 行 实 验 研 究 ,即 实 验 的 风 量 为 15 000 m3/h。 实 验 中 的 风 系 统 布 置 与 1/4 站 厅的空调 系 统 布 置 完 全 一 样。 因 此 若 该 实 验 系 统 能 实 现 均 匀 送 风 要 求 ,则 整 个 站 厅 的 空 调 送 风 也能实现均匀分配。
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刘 俊 :均 匀 送 风 风 管 构 件 流 量 特 性 实 验
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生 改 变 ,最 终 达 到 按 照 需 要 定 量 分 配 气 流 的 目 的。在这个 过 程 中 并 不 需 要 改 变 主 风 管 的 截 面 积 。 这 种 风 管 构 件 的 调 节 便 于 操 作 ,调 节 灵 敏 度 高 。 为 了 使 构 件 内 气 流 平 稳 ,构 件 外 侧 和 内 侧 均 设置导流弯。 2 调 节 方 法 说 明
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暖通空调 HV&AC 2014年第44卷第7期
设备开发
均匀送风风管构件流量特性实验
中铁第四勘察设计院集团有限公司 刘 俊☆
摘要 提出了一种新型均匀送风风管构件,将该构件应用于 所搭 建的 实 验 平 台,对 构 件 流 量特性及系统的均匀送风特性进行了实验研究。结果表明,风机 运行在 10~50 Hz时,各风口 的风量不平衡率均能维持在5%以 内,可 实 现 均 匀 送 风。 采 用 这 种 形 式 的 构 件,在 实 际 长 风 管 空 调 系 统 风 量 调 节 时 ,大 大 降 低 了 调 节 工 作 量 。
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该实验 系 统 如 图 2 所 示,由 6 个 主 管 段 组 成,
图 2 均 匀 送 风 系 统 平 面 示 意 图
管段 编 号 为 1~6,每 个 支 管 均 连 接 2 个 送 风 口 (F1-1 等),支 管 入 口 处 安 装 有 风 量 调 节 构 件 (T2- 1 等)。6 号 管 段 入 口 处 连 接 可 变 频 的 风 机 ,风 机 频 率 可 以 在 0~50 Hz之 间 连 续 调 节 。 风 管 总 长 54m,共 设 尺 寸 为250mm×250mm 的 散 流 器24 个 ,为 保 证 送 风 均 匀 ,均 采 用 支 管 送 风 的 方 式 ,连
空调系统风量的合理分布直接关系着公共区的舒 适度,而且影 响 到 风 机 能 耗 。 [1-2] 目 前 国 内 外 在 长 风 管 通 风 系 统 中 调 节 风 量 时 ,主 要 采 用 改 变 风 管 断 面面积,改 变 送、回 风 口 面 积,或 在 送、回 风 支 管 上 加设调节阀 等 几 种 方 法 。 [3] 这 些 方 法 往 往 存 在 调 节困 难、管 段 阻 力 大、调 节 效 果 差、管 材 浪 费 等 不 足 ,而 且 难 以 达 到 均 匀 送 风 的 目 的 。
由于地铁空调系统大部分时间在部分负荷工 况下运行,因 此 适 合 采 用 变 风 量 方 法[4],在 风 量 满 足的前提下,通过 对 风 机 实 现 变 频 控 制,将 显 著 降 低系统能耗 。 [5]
笔者研发了一种新型嵌入式流量调节风管构 件 ,可 以 有 效 改 进 传 统 调 节 方 式 中 的 不 足 之 处 。 本 文 将 该 构 件 应 用 于 所 搭 建 风 管 实 验 台 ,实 验 测 试 其 在不同风量下的均匀送风效果。 1 新 型 嵌 入 式 流 量 调 节 风 管 构 件
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风口编号
风 机 频 率/Hz
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采用数值计算可以得到不同位置处构件内导 流 板 的 不 同 调 节 角 度 ,用 于 系 统 的 初 次 调 节 。 然 后 根 据 初 次 调 节 的 风 量 分 配 情 况 ,对 某 些 构 件 进 行 微 调 ,以 实 现 均 匀 分 风 。
实 验 时 首 先 调 节 风 机 运 行 频 率 ,使 送 风 系 统 运 行 在 设 计 工 况 下 ,即 系 统 总 风 量 为15 000m3/h,调 节送风管各支管 调 节 装 置,待 气 流 平 稳 后,测 量 各 送风口的 风 量,最 终 将 各 送 风 口 的 风 量 调 到 相 同 值 ,并 固 定 各 调 节 阀 的 阀 位 。 根 据 风 量 改 变 风 机 运 行频 率,分 别 为 50 Hz(风 量 约 23 000 m3/h)、 43.25 Hz(风 量 约 20 000 m3/h)、38.45 Hz(风 量 约17 500 m3/h)、32.75 Hz(风 量 约 15 000 m3/
采用数值分析来研究新型风管构件的调节方 法 ,可 以 得 到 风 系 统 中 不 同 位 置 处 构 件 内 导 流 板 的 不 同 调 节 角 度 ,可 用 于 系 统 的 初 次 调 节 。 3 实 验 研 究 3.1 实 验 对 象
为了进一步研究新型风管构件在不同风量下 的 流 量 分 配 特 性 ,本 文 对 构 件 模 型 进 行 实 验 研 究 及 分析。
关键词 均匀送风 风管 实验 流量特性 调节
Experimental study on flowing characteristics of uniform ventilation duct component
By Liu Jun★
Abstract Proposes a new uniform ventilation duct component.In order to investigate the flowing characteristic and the uniformity of air supply,applies the new duct component to the experimental platform.The experimental results show that the unbalance rate maintains below 5% when the fan is running between 10and 50 Hz,resulting in uniformity of air supply.It can remarkably reduce the cost of adjustment in condition that such design form of component is applied to the actual long duct air conditioning system.
构件示意图如图1所示。安装时可以直接将 调节构件嵌 入 主 风 管,安 装 工 艺 简 单 ,便 于 装 卸 。
图 1 新 型 嵌 入 式 流 量 调 节 风 管 构 件 示 意 图
调 节 构 件 上 带 调 节 定 位 孔 的 手 动 调 节 拉 杆 ,构 件 上 面 按 照 一 定 间 距 开 一 系 列 定 位 孔 ,主 风 管 外 侧 壁 面 上 固 定 安 装 拉 杆 定 位 插 销 ,可 以 插 入 定 位 孔 ,以 固 定 手 动 调 节 拉 杆 的 位 置 。 手 动 调 节 拉 杆 的 一 端 连 接 在 活 动 导 流 板 的 前 端 ,活 动 导 流 板 可 以 绕 活 动 铰 点 转 动 。 需 要 改 变 风 量 时 ,可 以 调 节 蝶 形 螺 母 或 拉 杆 ,这 样 就 可 以 改 变 构 件 气 流 入 口 截 面 积 S2,使 得 S2 占 主 风 管 截 面 积 S1 的 比 例 发
Keywords uniform ventilation,duct,experiment,flowing characteristic,regulation
★ China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.,Wuhan,China
0 引 言 地铁车站公共区域的空调系统常采用长风管,
3.3 实 验 结 果 及 分 析 不平 衡 率 定 义 为:(风 口 风 量 测 试 值 - 风 口 风
量 设 计 值 )/风 口 风 量 设 计 值 。 不 同 风 量 下 ,各 风 口
风口风量的平衡状况。
风量不平衡率结果如表1所示。
表 1 各 风 口 在 不 同 风 量 下 的 风 量 不 平 衡 率
接 散 流 器 的 支 管 与 送 风 主 干 管 采 用 “机 翼 形 ”两 边对称布 置。根 据 本 文 第 1 章 所 述 原 理 制 作 的 四 通 构 件 实 物 图 如 图 3 所 示 ,实 验 台 实 景 图 如 图 4所示。
图 3 构 件 实 物 图
图 4 实 验 台 实 景 图
3.2 实 验 方 法 本次测试需获得每个末端风口在不同风机频
率 下 的 准 确 风 量 ,风 口 风 量 测 量 选 用 美 国 某 公 司 型 号为8371 的 套 帽 式 风 量 罩,精 度 为 ±5%,测 量 结 果 可 信 。 由 于 风 量 罩 较 为 灵 敏 ,每 个 工 况 的 测 量 过 程中,待读数稳定 后 每 隔 5 min 读 取 一 次 数 据,每 个 工 况 下 读 取 3 个 数 据 ,取 平 均 值 作 为 该 工 况 下 的 风量测量值。
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暖通空调 HV&AC 2014年第44卷第7期
设备开发
h)、27.7 Hz(风量约12 000m3/h)、16.7 Hz(风 量 约7 500m3/h)、10 Hz(小 风 量 )、5 Hz(小 风 量 )。 改 变 总 送 风 量 ,测 试 送 风 系 统 在 不 同 送 风 量 下 各 送