气流组织计算

气流组织的校核空气调节区的气流组织（又称为空气分布），是指合理地布置送风口和回风口，使得经过净化、热湿处理后的空气，由送风口送入空调区后，在与空调区内空气混合、置换并进行热湿交换的过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区（通常指离地面高度为2m以下的空间）内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适度的要求。同时，还要由回风口抽走空调区内空气，将大部分回风返回到空气处理机组（AHU）、少部分排至室外。影响空调区内空气分布的因素有：送风口的形式和位置、送风射流的参数（例如，送风风量、出口风速、送风温度）、回风口的位置、房间的几何形状以及热源在室内的位置等，其中送风口的位置和形式、送风射流的参数是主要的影响因素。5.1双层百叶风口的气流组织校核：标间、套房、咖啡厅以及洽谈室内风机盘管加新风系统选取上送侧回的双层百叶风口送风。选取三层十二号老人活动室为例，进行气流组织的校核计算。该房间其空调区域室温要求为26℃，房间长为A=5m，宽为B=4.2m，高为H=4.0m，室内全热冷负荷Q=3229W。①：根据空调区域的夏季冷负荷、热湿比和送风温差，绘制空气处理的h-d图，计算夏季空调的总送风量Ls（m³/h）和换气次数n（1/h）：)(2.16.3hShNQLS-----------------(5-1)HBALns**----------------(5-2)式中：Q——空调区的全热冷负荷，W；hN、hS——室内空气和送风状态空气的比焓值，kJ/kg；A——沿射流方向的房间长度，m；B——房间宽度，m；H——房间高度，m。通过计算可得：Ls=1038m³/hn=131/h②：根据总送风量和房间的建筑尺寸，确定百叶风口上网型号、个数，并进行布置。送风口最好贴顶布置，以获得贴附射流。送冷风时，可采取水平送出；送热风时，可调节风口外层叶片的角度，向下送出。③：按照下式计算射流到达空调区域时的最大速度Vx（m/s），校核其是否满足要求：xFscbskkmvVx----------------(5-3)式中：Fs——送风口的计算面积，㎡；m——送风口的速度衰减系数，对于单层百叶风口可取为4.5，双层的可取为3.4；kB——射流股数修正系数，取1~3；kC——受限系数，取决于相对射程x’，一般取为0.1~1.0。贴附射流的总长度可近似按照下式计算)(hHAX----------------(5-4)或者按照下式计算精确结果：)/(s62.0onArFXt㎡----------------(5-5)n——送风口的温度衰减系数，对单层百叶风口取3.2，双层的取2.4；Aro——射流出口处的阿基米德数，即)273V^2s(tnts1.11AroFsΔ----------------(5-6)射流到达空调区域时的最大速度Vx计算可知：Vx=0.28＜0.3m/s，可知符合要求。5.2散流器的气流组织校核：二层的咖啡厅使用风机盘管外加风管系统，风口采用散流器形式。将整个空调区域划分为8个小方区，即长度方向划分为4等分，每等分为6.0m；宽度方向上划分为1等分，即每等分4m。将散流器布置在小方区的中央，每个小方区可看做单独房间看待。查《实用供暖空调设计手册》表25.4-2——圆形散流器送风计算表，使用插值法，可得在A=6.0m，H=4.0m时，室内平均风速Vpj=0.17m/s。气流射程m875.12575.0175.0Ax，375.00.5875.1nAx,将这些数值代入如下公式：5.0^242(381.0）HAnAVpj-------------(5-7)计算得：Vpj=sm/171.05.0^2^442^0.60.6375.0381.0）（（与查表结果相符）按照送冷风情况，Vpj=1.2×0.171=0.2057m/s0.3m/s，说明合适。按下式计算每个小方区的送风量：s83.0TqLsΔ----------------(5-8)计算得Ls=s/m3189.010005653883.0查表可得，Ls=0.189m³/s，Vs=6.52~5.21m/s，F=0.025~0.038㎡，D=200mm，其出口风速是允许的。查《实用供暖空调设计手册》表25.8-3——方形散流器性能表，选用规格尺寸W×H=200mm×200mm的散流器。当风量为504m³/h时，射程为4.27m，相当于小方形区宽度的一半5m的0.854倍。射流搭接符合要求。该区域共需要设置8个这种型号的散流器。5.3喷口送风的气流组织校核：地下一层的展示大厅以及二层的大堂为高大空间，此二处使用喷口侧向送风，将喷口和回风口布置在同一侧。下面以展示大厅为例，校核气流组织。该空调区域的尺寸为A×B×H=24.6m×16.9m×8m，室内要求夏季温度Tn=26℃，采用安装在5m高处的圆形喷口对喷，气流以水平方向从喷口送出（β=0°）并从下部回风。①：由焓湿计算可得，该空调区域的送风量为8420m³/h。由于采用对碰，则一侧的总送风量取为4210m³/h。②：设喷口直径为ds=0.26m，工作区的高度为2.7m，要求每股射流的射程为x=12.3m，落差y=5-2.7=2.3m。计算相对落差和相对射程：相对落差：85.826.03.2dsy----------------(5-9)相对射程：31.4726.03.12dsx----------------(5-10)③：按下式计算阿基米德数Ar：)35.051.0(2)^(dsaxdsxdsyAr----------------(5-11)计算得Ar00207.035.023.03.1207.051.02^31.4785.8）（④：按下式计算喷口的送风速度Vs：）（Δ273tnArtsgdsVs----------------(5-12)计算得Vss/.27m42732600207.0523.081.9）（⑤校核射流末端的轴心速度Vx（m/s）和平均速度（m/s）：145.0dsax48.0VxVs---------------(5-13)计算得Vxs/m593.0145.026.03.12007.048.027.42xpVV----------------(5-14)计算得Vps/m297.05.0593.0⑥确定喷口数目n：36002^d4sdsnsVsLLLπ----------------(5-15)计算得n个16.5360027.42^26.0785.04210每侧采取ds=0.26m的圆形喷口6个，喷口的实际送风速度Vs：s/m673.3360062^26.0785.04210Vs此外，，射流末端的轴心速度Vs和气流的平均速度Vp：s/m51.0145.026.03.1207.048.0673.3Vxs/m255.02VxVp可知符合要求。