专利见老师芬姐

发明名称一种基于环形送风口的个性化送风方法摘要本发明公开了一种基于环形送风口的个性化送风方法，其特征在于，该方法将带有送风管道、可伸缩性的柔性接头、风口静压箱、风口蜂窝器、环形送风口的送风末端装置安装在人体头部上方30cm处，下部环形回风口安装于人员所在的地面上。由风管输送来的空气依次经过可伸缩的柔性接头、静压箱、带有蜂窝器的出风口，该环形送风口出风垂直向下，空气在向下流动的过程中将会由于贴附效应——康达效应（CoandaEffect）的影响而贴附于人体表面而向下流动，同时贴附的起始点大约处在人体的呼吸区，安装于地面上的回风口可以将地面附近的空气吸走，达到能量回收的目的。本发明利用基于环形送风口的个性化送风方法，综合解决了传统个性化送风装置直吹人体头部而造成人体不舒适感和只能针对人体局部区域进行送风的局限性以及呼吸区新风不足等问题，适用于建筑内操作岗位固定的民用建筑和工业建筑，避免了传统个性化送风装置直吹人体头部而造成人体不舒适感，同时可以保证整个人体的卫生安全和舒适性，还能达到节能的效果。1、一种基于环形送风口的个性化送风方法，其特征在于：将带有送风管道（1）、可伸缩性的柔性接头（2）、风口静压箱（3）、风口蜂窝器（6）、环形送风口（4）的送风末端装置安装在人体头部上方30cm处，该环形送风口出风垂直向下，下部环形回风口（5）安装于人员所在的地面上。一种基于环形送风口的个性化送风方法技术领域[0001]本发明涉及一种送风方法，具体涉及一种基于环形送风口的个性化送风方法。该方法适用于建筑内操作岗位固定的民用建筑和工业建筑。背景技术[0002]随着空调的日益普及，传统空调的弊端也逐渐显现出来，如空气品质恶化，病态建筑综合征以及能源浪费等。传统空调以控制室内整体环境为手段，达到满足室内人员热舒适的要求。传统空调系统通常采用上送上回的气流组织方式,系统处理过的空气由天花板通过射流方式向下送到室内,与室内空气混合,消除室内余热余湿，再通过位于天花板处的回风口排风,在一送一回的过程中,带走室内的热湿负荷,达到调节室内环境的目的。然而传统空调在实际的应用过程中，很难达到理想的效果。究其原因是由于风口的位置以及室内家具负荷位置的综合作用,气流组织情况往往与人们设计时的预期不同,从而导致局部区域的控制效果无法得到满足。[0003]20世纪末丹麦技术大学的Fanger教授首次提出个性化送风(Personalizedair)的概念,即向工作位输送清洁干燥的新风,并预计室内空气品质将因此发生从一般到优异的范式转变。[0004]工位空调强化了工位区的环境控制,通过个人的调节,可以使工位区内的热环境在很宽的范围内变化,从而满足不同热负荷的要求。它不但在解决个人热舒适问题上有着独特的优势,而且可以将新鲜空气直接送到人的呼吸区,不仅提高了室内人员呼吸区的空气品质而且减少了新风量,进而降低了处理新风的能耗，从而节约了能源。但在实际应用中，传统的个性化送风装置通常都采用从上到下直吹头部的方法达到送风气流包裹人体的目的。送风口直吹头部很容易导致人员产生不舒适感。因此，传统的个性化送风装置很难做到既满足整个人体微环境的舒适性要求不产生令人员不适的吹风感和不均匀送风感，又满足呼吸区所需的新风量。大多数传统的个性化送风装置缺少对整个人体微环境的控制，大多是对人体局部环境的控制，比如面部、上身等，即使一些个性化送风装置可以对整个人体微环境进行控制，但是大多数情况下这时的新风量不能满足卫生要求。这些情况在一定程度上阻碍了个性化送风装置的推广与应用。发明内容[0005]针对传统的个性化送风装置很难做到既满足整个人体微环境的舒适性要求不产生令人员不适的吹风感和不均匀送风感，又满足呼吸区所要求的新风量。本发明针对现有技术的不足与局限性，提供一种兼顾舒适性及提供足量新风的环形送风口的个性化送风方法。[0006]为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：[0007]一种兼顾舒适性及提供足量新风的环形送风口的个性化送风方法，其特征在于，该方法将带有送风管道、可伸缩性的柔性接头、风口静压箱、风口蜂窝器、环形送风口的送风末端装置安装在人体头部上方30cm处，该环形送风口出风垂直向下，下部环形回风口安装于人员所在的地面上。[0008]为了减小送风与室内空气相互掺混，由风管输送来的空气先经过一个可伸缩的柔性接头，然后经过一个静压箱，使气流速度大幅减小，降低了气流的动压、增加了气流的静压，从而达到稳定气流和减小气流振动的作用，最后气流经过一个出风口将空气送出。出风口带有蜂窝器，获得较低的湍流强度，使得气流速度分布更均匀、气流运动方向更加均一，从而减小其卷吸周围空气的能力，使气流速度衰减的速率降低。该环形送风口垂直向下送风，空气在向下流动的过程中将会由于贴附效应——康达效应（CoandaEffect）的影响而贴附于人体表面而向下流动，由于送风口的位置使得气流贴附起始点大约处在人体的呼吸区，安装于地面上的回风口可以将地面附近的空气排走，达到能量回收的目的。该送风方式综合解决了传统个性化送风装置直吹人体头部而造成人体不舒适感和只能针对人体局部区域进行送风的局限性以及呼吸区新风不足等问题，适用于建筑内操作岗位固定的民用建筑和工业建筑，避免了传统个性化送风装置直吹人体头部而造成人体不舒适感，同时可以保证整个人体的卫生安全和舒适性，还能达到节能的效果。附图说明[0009]图1、图2是传统的个性化送风方式的示意图[0010]图3、图4、图5是基于环形送风口的个性化送风方法示意图[0011]图6是环形送风装置的主视图[0012]图7是环形送风装置的仰视图（图6与图7尺寸应该是一致的。）[0013]图8是实施例1情况下的人体附近区域环形风口出风的流线图[0014]图9是实施例1情况下的人体附近区域速度大小等值线分布图[0015]图10是实施例2情况下的人体附近区域速度大小等值线分布图[0016]图11是实施例3情况下的人体附近区域速度大小等值线分布图具体实施方式[0017]如图3所示，本发明的基于环形送风口的个性化送风方法将带有送风管道1、可伸缩性柔性接头2、风口静压箱3、风口蜂窝器6、环形送风口4的送风末端装置安装在人体头部上方30cm处，该环形送风口垂直向下送风，下部环形回风口5安装于人员所在的地面上。[0018]为了减小送风与室内空气相互掺混，由风管1输送来的空气先经过一个可伸缩的柔性接头2，然后经过一个静压箱3，使气流速度大幅减小，降低了气流的动压、增加了气流的静压，从而达到稳定气流和减小气流振动的作用，最后气流经过一个带有蜂窝器6的出风口4使得气流速度的分布更加均匀、气流运动的方向更加均一，获得了较低的湍流强度，从而达到减小其卷吸周围空气能力的目的，使其气流衰减的速率降低。该环形送风口出风垂直向下，空气在向下流动的过程中将会由于贴附效应——康达效应（CoandaEffect）的影响而贴敷于人体表面而向下流动，同时贴附的起始点大约处在人体的呼吸区，安装于地面上的回风口5可以将地面附近的空气进行回收，达到能量回收的目的。该送风方法综合解决了传统个性化送风装置直吹人体头部而造成人体不舒适感和只能针对人体局部区域进行送风的局限性以及呼吸区新风不足等问题。[0019]以下是发明人给出的实施例。[0020]实施例1：[0021]根据实际使用情况建立室内的基于环形风口的个性化送风方式的数值计算模型，对此实施例进行数值计算旨在对安装于民用办公楼中的基于环形风口的个性化送风装置的送风性能进行研究。此个性化送风装置的上部吹风口内径为0.9m，外径为1m，距地面2.1m，下部吸风口内径为0.84m，外径为1.04m，距地面0.05米，人的高度为1.8m，上部送风口风速为0.2m/s，方向垂直向下，送风温度为26℃，下部吸风口排风速度0.6m/s，方向垂直向下，室内环境温度为30℃。如图8所示，人体附近区域环形风口气流的流线图，由环形风口送出的空气在向下运动的过程中康达效应很明显，大约在人体呼吸区高度附近开始贴附于人体表面向下流动，如图9所示，送风气流对整个人体的包裹效果很好，计算结果显示，此时呼吸区的新风比为84.6%，整个人体表面附近的气流平均速度为0.28m/s，温度为28.1℃[0022]为验证本实施例的送风效果，在此采用标准κ-ε两方程模型对此实施例的送风效果进行数值计算，建立控制方程组如下：[0023]连续性方程：[0024]0iixu[0025]运动方程：[0026]gTTxuxuxkpxuuxjiijtiijii)(32)(0[0027]湍流脉动动能方程：[0028]itiktiiixTpgGxkxkux)([0029]湍流脉动动能耗散率方程：[0030]kcGcxxuxitiii)()(21[0031]湍流流动能量方程：[0032]pittiiicqxTPxTux)([0033]其中湍流流动脉动动能产生项：[0034]jiijjitxuxuxuG)([0035]2kcut[0036]t：表示时间；：表示空气密度，3/kgm，jx：表示笛卡尔坐标（j=1、2和3，分别表示x、y、z方向）；查阅近年来的相关文献资料，以上公式中0.09c，11.44c，21.92c，1.0k，1.3z为经验系数。[0037]采用有限体积法对上述控制方程进行离散，离散格式选用二阶迎风格式，引入出风、吸风以及人体边界条件，同时采用SIMPLE算法对离散方程进行求解，当速度项和压力项残差值均小于510，同时温度和组分的残差值均小于610时，控制方程组收敛，此时即可得到人体附近的空气流动情况。[0038]实施例2[0039]建立室内的基于环形风口的个性化送风方式的数值计算模型，对此实施例进行数值计算旨在对安装于存在强热源的高温工业厂房中的基于环形风口的个性化送风装置的送风性能进行研究。此个性化送风装置的上部送风口内径为0.9m，外径为1m，距地面2.1m，下部排风口内径为0.84m，外径为1.04m，距地面0.05米，人的高度为1.8m，上部送风口风速为0.2m/s，方向垂直向下，送风温度为20℃，下部排风口排风速度0.5m/s，方向垂直向下，室内环境温度为40℃，热源温度为250℃。如图10可知，即使在有强热源的高温工业厂房中，送风气流对整个人体的包裹效果同样很好，计算结果显示，此时呼吸区的新风比为78.0%，整个人体表面附近的气流平均速度为0.32m/s，温度为32℃。[0040]实施例3[0041]针对一些高温工业建筑中难以做到在地面设置回风口的情况，本实施例取消设置回风口，建立室内的基于环形风口的个性化送风方式的数值计算模型，对此实施例进行数值计算旨在对安装于存在强热源的高温工业厂房中的基于环形风口的个性化送风装置的送风性能进行研究。此个性化送风装置的上部吹风口内径为0.9m，外径为1m，距地面2.1m，人的高度为1.8m，上部吹风口风速为0.2m/s，方向垂直向下，送风温度为20℃，下部吸风口吸风速度0.6m/s，方向垂直向下，室内环境温度为40℃，热源温度为250℃。如图11所示，在存在强热源的高温工业厂房中，没有下部回风口，对整个送风流场的影响微乎其微，因此，在条件不允许的情况下，可以不设置回风口。计算结果显示，此时呼吸区的新风比为75.8%，整个人体表面附近的气流平均速度为0.29m/s，温度为32.8℃。图1图2图3图4图5图6图7图8图9图10图11