建筑设备第五章空调房间的气流组织

AirConditioning－Chapter5空调房间的气流组织(AirDistributioninAir-ConditioningRoom)第一节、送风射流的流动规律第二节、回风口的气流流动第三节、空气分布器及房间气流分布形式第四节、房间气流分布的计算第五节、气流分布性能的评价第六节、CFD技术简介主要内容AirConditioning－Chapter5空气从孔口吹出，在空间形成一股气流称为吹出气流或射流。第一节送风射流的流动规律•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。AirConditioning－Chapter5是否受限温度状况射流等温射流非等温射流自由射流受限射流Flash演示Flash演示1、2在空调工程中常见的情况，多为非等温受限射流。现简要说明紊流射流的一般规律。AirConditioning－Chapter5一、自由射流射流断面直径：射流扩散角：（1）等温自由射流射流轴心速度：自由射流的数学描述AirConditioning－Chapter5（2）非等温自由射流轴心温度：射流落差：二、受限射流三、平行射流的叠加Flash演示AirConditioning－Chapter5•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。第二节回风口的气流流动AirConditioning－Chapter5AirConditioning－Chapter5一、空气分布器的型式空气分布器的型式集中射流风口喷口百叶风口散流器扇形射流风口柱型风口平面扁型射流风口条缝风口孔板、格栅风口其他风口旋流风口座椅风口球型风口台式送风口第三节空气分布器及房间气流分布形式AirConditioning－Chapter5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1、喷口AirConditioning－Chapter5•单层：百叶调角度，一般空调•双层：对开叶片调风量，两层百叶调角度，高精度空调•三层：对开叶片调风量，两层百叶调角度，高精度空调•☆适用：侧送，有导向功能。上侧送ADPI好的范围小，不适于VAV。2、百叶风口（blades)AirConditioning－Chapter5活动双层百叶送风口•可与风机盘管配套，或者用于集中式空调系统•风口的叶片可在0-90度的范围内任意调节，从而得到不同的送风距离和扩散角•配合对开多叶调节阀，可以调节风量AirConditioning－Chapter5AirConditioning－Chapter5固定百叶侧壁格栅风口•常用于卫生间的回风、电梯、管道口和检修口的装饰AirConditioning－Chapter5可开百叶侧壁格栅风口•整个风口呈活门形式，活门与边框间开关自如，有利于安装和与过滤器的配套使用，常用于客房的回风AirConditioning－Chapter5固定叶片斜百叶式送风口•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AirConditioning－Chapter5自垂百叶风口•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，隔绝室内外的空气交换，当室内气压高于室外时，气流将百叶吹开，排气，反之，则不行。AirConditioning－Chapter5遮光百叶风口•用于暗室通风AirConditioning－Chapter5•适用：吊顶送风•根据顶棚形状和定型产品样本建议的流程、间距，面积不超过1：1.5•盘式：平送•送吸式：上送上回•直片式：上送或平送•流线型：下送3、散流器（cellingdiffusers)AirConditioning－Chapter5•方矩形散流器:气流形式为贴附（平送）型•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，出风气流速度和温度衰减快圆形散流器AirConditioning－Chapter5•圆盘散流器:一般用于冷暖送风吹出气流散流（下送）型•圆形斜片散流器:•圆形外框，直形叶片，叶片倾斜角24度•圆环形叶片散流器:•叶片圆环形AirConditioning－Chapter5送风速度3m/s以上全面孔板，送风温差大于等于3℃，出现平行流，适于超净。小风速、小温差出现不稳定流，衰减好，适于温、速精度高。用法有全面和局部•送风均匀，速度衰减快，一般与静压箱一起使用4.1、孔板AirConditioning－Chapter5•垂直送风，侧送，上送，一般空调工程4.2、格栅风口（Grille)AirConditioning－Chapter55.柱型风口适用于下部工作区送风AirConditioning－Chapter5•条缝散流器(Linearslotdiffusers)ADPI好的范围大，VAV合适•灯具送风散流器(Lighttrofferdiffusers)ADPI好的范围大，VAV合适•条缝隔栅风口（LinearBarGrille)：一般空调•适用：内区吊顶，周边吊顶，窗台，地板，上侧送6、条缝风口(Linearslotoutlets)AirConditioning－Chapter5活叶条形风口•送风口或回风口•每一组叶片槽内有两个可调节的叶片，控制气流的方向和大小•一般安装在天花板上和侧壁上•单组型•多组型AirConditioning－Chapter5条形直片风口•用于室内和环形分布的送、回风口•安装在天花板或侧壁上AirConditioning－Chapter5条缝活芯回风口•叶片整体的内芯可以取出，便于安装过滤器AirConditioning－Chapter57、旋流风口适用于下送风•出风是旋转射流，诱导比大，速度衰减大，可用于大风量、大温差送风，安装在天花板上或顶棚上，可用于3米以内空间，也可用于10米以上空间。顶送冷风散流型顶送热风贴附型顶送冷风吹出型AirConditioning－Chapter58.座椅风口AirConditioning－Chapter59.球型风口•喷口型，高速气流，对指定方向送风，方向可调AirConditioning－Chapter510.台式送风口AirConditioning－Chapter5AirConditioning－Chapter5二、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上送上回下送上回中送散流器送风孔板送风同侧送回异侧送回中部上送上回散流器平送上回地板下送末端装置下送置换式下送AirConditioning－Chapter5（一）上送下回1、送风形式百叶风口侧送顶送侧喷口孔板送风其他下回：工作区在回流区，衰减好，可利用走廊回风：用于办公室、居住建筑上回：适用于主要热源在上部，如照明；或回风道不好布置的场合，可利用吊顶单侧：百叶风口上下送，风机盘管，条缝风口异侧：条缝风口，条缝散流器，风机盘管送吸散流器2、回风形式搭配AirConditioning－Chapter5特点工作区为回流区噪声限制了射流速度射流可贴附吊顶以便延长射流距离风口与吊顶距离风口射流速度风口射流出口角度适用跨度有限，高度不太低的空间，如客房、办公室、小跨度中庭，以及工业建筑。常用百叶风口（1）上侧送风AirConditioning－Chapter5特点工作区为回流区，回风可下可上散流器的类型决定了工作区的特性适用于大跨度、低层高空间，如购物中心、大型办公室、展馆等。常用风口：方/圆形散流器（贴附型、非贴附型）、条缝散流器要求吊顶空间。（2）散流器吊顶送风AirConditioning－Chapter5特点•通常同侧回风，工作区在回流区•喷口出流速度高•适用于高大空间，如影剧院、体育场馆（3）喷口送风AirConditioning－Chapter5特点通常采用下回风温度场和速度场均匀送风量大（20-150次/小时），运行费高要求吊顶空间作送风静压箱适用于高精度空调或净化空调（4）孔板送风AirConditioning－Chapter5（a）（b）（c）（a）侧送侧回（b）散流器送风（c）孔板送风上送下回气流分布AirConditioning－Chapter5（二）上送上回（a）单侧上送上回（b）异侧上送上回（c）散流器上送上回AirConditioning－Chapter5AirConditioning－Chapter5地板下送末端装置下送置换通风下送上回（三）下送上回末端装置下送AirConditioning－Chapter5区分地板送风和置换通风？地板下送风AirConditioning－Chapter5地板送风空调系统示意图AirConditioning－Chapter5CAM空调机工作示意图AirConditioning－Chapter5区域置换通风空调原理示意图AirConditioning－Chapter5置换通风空调效果模拟图AirConditioning－Chapter5实际气流分布形式三种典型的送风形式：混合通风、置换通风、个性化送风AirConditioning－Chapter5可采用上下回风或下回（不管上部空间）适用于高大空间，如高大中庭、高大厂房（四）中送（a）（b）AirConditioning－Chapter51.回风口汇流，位置、形状影响不大不应布置在射流区，防止短路有集中负荷处要尽量把回风口布置在负荷处2.回风形式走廊回风吊顶回风管道回风（五）回风口和回风形式AirConditioning－Chapter5走廊回风AirConditioning－Chapter5（六）风口选择、布置的要点（1）考虑工作区的温度衰减、速度衰减，贴附长度,送风可到达的区域1、由室内负荷确定送风量、送风温差2、根据建筑空间的特点选择流型和风口类型3、确定每个风口的流程或服务范围4、由工作区最大允许风速、流程求送风速度5、求工作区最大温度波动。若超标准,需要调整设计,再重新核算6、由每个送风口的服务范围求送风口个数和每个送风口的送风量7、由每个送风口的送风量和送风速度求送风口规格8、对于贴附射流需要校核贴附长度。若不满足要求,加大Vo或减小送风温差；还要根据房间高度调整风口至顶棚的距离(2)风口选择的方法AirConditioning－Chapter5达到控制速度和温度时气流位置扩散距离射程范例：顶送AirConditioning－Chapter5第四节房间气流分布的计算5-12a空气分布方式及计算条件一、一般气流分布的计算方法AirConditioning－Chapter55-12b空气分布方式及计算条件AirConditioning－Chapter55-12c空气分布方式及计算条件AirConditioning－Chapter55-12d空气分布方式及计算条件AirConditioning－Chapter5二、孔板送风的计算方法AirConditioning－Chapter55-19a管道式局部孔板AirConditioning－Chapter55-19b静压室局部孔板AirConditioning－Chapter55-19c静压室全面孔板AirConditioning－Chapter5第五节气流分布性能的评价一、不均匀系数AirConditioning－Chapter5AirConditioning－Chapter5•针对舒适性空调•AirDiffusionPerformanceIndex•ADPI=（-1.7△ET1.1）测点数/总测点数×100%•有效温差△ET=（T-Tn）-7.66（Vi-