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第五章 空调房间的空气分布


5.3 空气分布器及房间气流分布形式 上送上回
单侧上送上回
异侧上送上回 散流器上送上回
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 下送上回
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 中送
5.4 房间气流分布的计算
一、 一般气流分布的计算方法
5.4 房间气流分布的计算 空间气流分布受到射流受限、射流重合、非等温等 因素的影响
5.1 送风射流的流动规律
温度状况 射流
等温射流 非等温射流 自由射流
是否受限
受限射流
在空调工程中常见的情况,多为非等温受限射流。
5.1 送风射流的流动规律
一、自由射流
等温自由射流

射流轴心速度:
ux u0

0.48
ax

0.145
0.48 ax

md0 x

m1 F0 x
d0
d0
d0 极点
射流断面直径:
dxLeabharlann ax 6.8( 0.145)
d0
d0
紊流系数
射流扩散角: tg 3.4a
u0 ux
起始段
主体段
x
集中射流:圆形、 方形、矩形
扁射流:边长比大 于10的风口 扇形射流:扇形导流
5.1 送风射流的流动规律 非等温自由射流
轴心温度:
Tx 0.73 ux n1 F0
根据A查表,K3=1.65
二﹑孔板送风的计算方法
5.求到达工作区的中心气流速度:
取有静压室孔板, 0.75

ux1 u0
x 0.1 射流扩散受限
✓可以认为当射流
回流区最大平均风速:
断面面积达到空间 断面面积的1/5时,
un m1 uo C Fn
Fo
C与风口形式有关的系数
射流开始受限,其
后的发展应符合有
Fn是垂直于射流的空间断面面积 限空间射流规律
5.1 送风射流的流动规律 三、平行射流的叠加
ux uo

m1 Fo x
3. 试选用两个风口,其间 距为1.8m相当于将房间分 为两个相等的空间。
Fn 3.6 3.2 / 2 5.76m2
4. 确定K1,K2,K3 。 K1,K2查图获得,本例不 属垂直射流不考虑K3
5.4 房间气流分布的计算
5.按式计算射流轴心速度衰减:
ux K1m1 2F0 0.883.4 2 0.036 0.132
研究内容:在一定的出风口面积、形式和出风速度条 件下,研究气流速度和温度的沿程变化。
目的:根据射流规律,合理布置送风口的数量和位置, 保证人呼吸区或者某个特定区域内的空气的温度、速 度、洁净度等参数满足要求。
在室内的气流流场中,回风口汇流的影响范围很小, 影响室内气流运动规律和室内空气参数分布的主要因素 是送风射流。因此合理选择送风口的形式和数量、布置 位置具有重要意义。
1

exp

l cx
2

1/
2
5.2 回风口的气流流动
研究内容:在一定的回风口面积、形式和回风速 度条件下,研究气流速度和温度的沿程变化。
目的:根据汇流规律,合理布置回风口的数量和 位置,使其与送风口相配合,保证室内气流的均 匀性和稳定性,不出现“死角或短路”现象。
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 二、空间气流分布的形式
空间气流分布的形式
上送下回
侧 送 侧 回
散 流 器 送 风
孔 板 送 风
上送上回
同 侧 送 回
异 侧 送 回
中 部 上 送 上 回
散 流 器 平 送 上 回
下送上回 中送
地 板 下 送
末 端 装 置 下 送
置 换 式 下 送
5.3 空气分布器及房间气流分布形式 上送下回
xl=4b 式中 b――矩形孔板的宽度或方形孔板的边长,如 孔板为圆形,则b=0.89D(D为圆形孔板的直径)。
二﹑孔板送风的计算方法
孔板送风有两种方式:一为局部孔板送风
(指 f1 / F 50% ,F为顶棚面积);一为全面
(满布)孔板送风( f1 / F 50% )。
局部孔板的射流计算与前面方法类似。若计算
T0
u0
x
射流落差:
yx
tg Ar(
x
)2 (0.51 ax
0.35)
d0 d0
d0 cos
d0 cos
✓ 阿基米德数Ar判断射流的变形: 对于非等温射流, 由于射流与周围介质的密度不同,在浮力和 重力 不平衡的条件下,水平射出的射流轴将发生弯曲。
Ar > 0, 热射流,向上弯曲; Ar = 0, 等温射流,不弯曲; Ar < 0, 冷射流,向下弯曲。
L 2 0.0363.793600 982m3 / h
t0


Q0 C
L

5690 1.21.01 982

4.8 C
982
n

L /Vn

15.5l 5.5 3.6 3.2
/h
5.4 房间气流分布的计算
7.检查:
tx t0

Tx T0

f0为孔口总面积 f1为孔板面积
对于正方形的孔板,开孔率为:
k

0.785
d0 l
2
d0为孔口直径,l为孔间距
二﹑孔板送风的计算方法
对孔板出流的等温射流的研究表明,由各小孔出 流的射流在汇合为总流前存在一个汇合段,该段长度 x0可由下式决定:
x0=5 l 在汇合段后,则与自由射流相似,存在一中心速 度保持不变的起始段。如孔板为矩形或方形,则起始 段长度为
二﹑孔板送风的计算方法
4.K1,K2,K3:
K1,K2查表获得 设k=0.0076(或0.76%),则每块孔板的空口面积
因此, 这样,
f0 0.0076 5.81 0.44m2 495
u0 0.0443600 3.1m / s
A

0.01
(3.1)2
4 (0.48)3
23 1.22 1 0.0076

K1n1 x
2F0
0.88 2.4 2 0.036 6.1
=0.093
所以tx 0.093 t0 0.093 4.8 0.45C
tx 0.5 C
5.4 房间气流分布的计算
二、 孔板送风的计算方法
孔板的基本特征可用开孔 率(或有效面积系数)k来 表示,即
k f0 f1
采用孔板送风应注意以下各点: 1.要达到较好的空气分布效果,一般开孔率k= 0.2%~0.5%范围内,即一般取l>4d0; 2.为避免孔口出流时产生较大的噪声并保证工作区流 速处于合宜的范围,一般 u0 4m / s ; 3.为使孔板出风均匀,采用等量送风的管道和静压室 是必要的,一般限制孔口出流前的空气流速(垂直于 孔口出流方向)和孔口流速之比值,即 u 0.25 (u为垂直于孔口出流方向的空气流速)u,0 以免出流 不均匀和出流偏斜。
5.3 空气分布器及房间气流分布形式
一、空气分布器的型式
喷口
集中射流风口
百叶风口

散流器



扇形射流风口
孔板、格栅风口 柱型风口

平面扁型射流风口

条缝风口

旋流风口

其他风口
座椅风口
球型风口
台式送风口
5.3 空气分布器及房间气流分布形式
喷口
用于自由射流,高大空间集中送风 根据工作区长度与落差来选取喷口
u0
x
6.1
由于本例的工作区处于射流的回流区,射流到达计算断面
x处的风速ux可以比回流区高,一般可取规定风速的两倍, 即ux 2u(h uh为回流区风速,或按规范规定的风速)。现 取 ux 0.5m / s 则 u0 0.5 / 0.132 3.79m / s 。
6.计算送风量与送风温差:
二﹑孔板送风的计算方法 2.设定送风温差为 t0 4C ,则送风应为
L 7200 1485m3 / h 1.21.01 4
故每块孔板的送风量为
L0 1485 / 3 495m3 / h
3.在工作区高度h=2m时,判断计算断面所在的射流
段。根据x1=4b检查知,x1=4*1=4m,显然射流处于 起始段。
二﹑孔板送风的计算方法
【例5-4】某空调房间尺寸为6*6*4(长*宽*高) (m),房间温度要求为 20 0.5C ,工作区空气 流速不超过0.25m/s,夏季室内显热冷负荷为 7200kJ/h。试选择孔板布置并进行送风气流的计算。 【解】1.确定用局部孔板下送, 设每块孔板尺寸为5.8*1.0(m), 共有三块,则总孔板面积与顶棚 面积之比为5.8*3/6*6=48%,故 满足局部孔板送风的条件。孔板 在顶棚的布置如图所示。
考虑上述影响因素对自由 射流规律进行修正
ux K1K2K3m1 Fo Tx K1K2K3n1 Fo
uo
x
To
x
5.4 房间气流分布的计算 一般计算程序 (1)选定风口形式 (2)确定
x
(3)校核 tx
【例5-1】某空调房间要求恒温 20 0.5C,房间
尺寸为 5.53.6(3长.2 宽 高)(m),室内显
5.1 送风射流的流动规律
二、受限射流
等温帖附射流
贴附射流
集中射流和扇形射流: ux m1 2Fo
uo
x
贴附扁射流:
ux m1 2bo
uo
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