AdobeAfterEffectsCS4教学资料第六章空气分布

1、第一章8空气分布空气分布又称气流组织，也就是设计者要组织空气合理的流动。大多数空调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气，不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量都影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物浓度时空气品质的重要指标。因此，要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜，空气品质优良的环境， 不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且要有合适的空气分布1.1布置气流组织分布对于室温允许波动的范围有要求的空调房间，一般能够满足区域温差的要求，该设计采用散流器平送顶棚回风的气流组织形式，送出

2、的气流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气，射流在近墙下降。顶棚上的回风口远离散流器。工作区为回流区，该模式的通风效率低于侧送风，换气效率约为0.3-0.6。侧送风口的安装离顶棚距离越近，且又以1520度仰角向上送风时， 则可加强贴附，借以增加射流。合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口的位置，回风口的影响较小， 对于局部热源应尽可能处在工作区的下风侧或者接近 回风。设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求：1）各风管之间风量调节；2）射流轴线水平方向的调节，使送风速度均匀，射流轴线不偏斜；3）水平面扩散角的调节。4 ）竖向仰角的调节，一般以向上1020度的仰角，加强贴附，增加射程；风机盘

3、管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板，采用上侧送风，同侧上部回风的形式。送风气流贴附于顶棚，工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分，工作区的风速较低，温度湿度比较均匀，适用于小空间的客房及其他要求舒适性较高的场所。该气流分布排出的空气污染浓度或温度基本上等于工作区的浓度和温度，也就是说通风效率Ev和温度效率Et接近于1，但换气效率n较低，一般在 0.2-0.55。表6.1公共建筑风管建议风速【7编号管段建议流速最大流速1风机吸入口4.05.02风机出口6.5-107.5-113干管5-6.55.5-84支管3-4.54-6.55支管上接岀的风管3-4.54-61.2散流器选择计算 程和室

4、内平均风速。散流器送风气流分布设计步骤为首先布置散流器,然后预选散流器，最后校核射流的射散流器布置的原则是：1）布置时充分考虑建筑结构的特点，散流器平送方向不得有障碍物（如柱）；2）般按对称布置或梅花形布置；3）每个方型散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形；如果散流器服务区的长宽比大于1.25时，宜选用矩形散流器；如果采用顶棚回风，则回风口应布置在距散流器最远处。4）散流器送风气流分布计算，主要选用合适的散流器，使房间内风速满足设计要求。散流器送风选用散流器平送方式，一般用于室温允许波动范围有要求，送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附射流，保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足

5、够的射程，并不产生较大噪声，所以选择散流器喉部风速V=2-5m/s,最大风速不得超过 6 m/s,送热风时取较大值。以101餐厅为例，所有房间的风机盘管送风口及新风均采用散流器下送的气流组织方 式。该餐厅面积为 303 m2，净高为3.3 m ;室内空调系统为风机盘管加新风系统，其安装 的风机盘管为 FP-13.6WA（A）型，风量7928.42 m3/h，即2202L/S ;新风量为6570m3/h。新 风作为辅助送风，为简化计算，可忽略新风对气流的影响，因此只需对风机盘管送风的气流 组织进行计算。1）选定送风口形式，确定过程以房间d-2为例1）散流器的布置根据房间面积和送风量，初步选用1个

6、矩形散流器，进行对称布置。6.6m散流器的流量为：Q=813.4m3 / h2）送风口的喉部风速米用vd =3m/s3）初步选定散流器由单个散流器所需的喉部面积为,计算如下:0.22630.0753m2Q单个散流器流量Vd-送风口的喉部风速根据下表:型号(FK-YS-AB )长 A (mm)宽 B (mm)FK-FS-1212120120FK-FS-1818180180FK-FS-2424240240FK-FS-3030300300FK-FS-3636360360FK-FS-4242420420FK-FS-4848480480FK-FS-5454540540FK-FS-6060600600可选

7、材料厚度 0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm，可配 人字闸 来调节风量。预选尺寸为300X 240的矩形散流器。则喉部的实际风速为:0.226vd3.14m/s0.072散流器的实际出口面积约为互补面积的90%则散流器的有效流通面积V。F 90% 0.0720.0648m2散流器出口风速为:Vd3.1490% 90%3.49m/ s4）计算射程（各符号的意义参见课本 p401）kv 0 FxX0VxVm0.381rL(L1 L2 H2)050.381 3.032、0.5 (23.763 )0.2m / s1.4 3.49、0.0648 门 “ c “0.073.03m0.4式中：K

8、射流系数，多层锥面散流器的为 1.4，盘式散流器的为1.1V。一一散流器的出口处风速；F散流器的有效流通面积；Vx射流在x处的最大风速；X。一一从散流器的中心到射流外观原点的距离，此处为0.01 ；散流器中心到区域边缘距离为2m,根据要求，散流器的射程应为散流器中心到 房间或区域边缘距离的75% 所需最小的射程为：3.3m X 0.75=2.48m 3.03m2.48m,因此满足射程要求。5）计算室内平均风速式中：L散流器服务边长；r 射流射程与散流器服务边长 L的比值。因此rL即为射程；H房间净高；夏季工况送冷风，则室内平均风速为 0.2 X 1.2=0.24，满足舒适性空调夏季 室内风速不

9、应大于0.3m/s的要求。6）校核核心温差衰减txVxtVd所以符合舒适性空调温度波动不超过土 1摄氏度的要求, 故采用1个散流器对称布置符合要求。侧面送风的计算:单层侧装百叶风口4.2m 3.6m已知L=4.2 , B=3.6m, H=3.2m;总送风量 Qv=0.181m3/s。送风温度 18C。工作区温度 26摄 氏度。1） 设出风口沿房间长度L方向送风，且出口紧贴墙面，则要求贴附射流长度：X=4.2-0.5=3.7m2）取 tx=2C则 _k =2/8=0.25t0查“非等温受限射流轴心温差衰减曲线”得相对射程最小值=9do3）有1）, 2）计算结果得:3.7d0.max =9m=0.

10、41m选用双层百叶送风口尺寸为：500 x 200mm其当量直径为:d0=1.128 F0=1.128 0.5 0.2m=0.3564）若只设一个送风口，查的双层百叶封口的有效断面系数约为0.8，则风口的实际出风速度=2.25m / s_ Qv _0.180 = =F0n0.8 0.5 0.2 15)计算射流自由度：VF J3.6 3.2 9 534 9.534d00.3560.max =( .29怦3A299.534=2.76m /s6)根据式 0.max= (0.29 |N 0.43 ） W 取下限计算允许的最大的出口风速d2.76m/s 2.25m/s，可见是满足00.max的要求。7）

11、计算阿基米德数ArAr =巡 5二 9.82 0.356 8 =0.01840 Tn2.25 (273+26) 查课本P397页图8-72，得射流实际相对贴附长度dX0为I5,实际贴附长度为x=25 0.356=5.34m，大于要求贴附长度4.2m,所以满足要求8）用公式H二h+0.07x+s+0.3校核房间高度：H =h+0.07x+s+0.3=2+0.074.2+0.5+0.3=3.09m实际房间高度3.2m 3.09m，满足要求。1.3空调风系统水力计算1.3.1风系统水力计算方法空调系统水力计算的目的是选择风管管径和计算风管阻力。下面根据假定流速法计算风管管径。对设计类型计算而言，风量

12、L是作为已知条件，如再假定流速V,则D和Rm就可确定。这种方法称为假定流速法。下面介绍它的计算步骤：1绘制系统轴测图，标注各管段长度和风量。2选定最不利环路，戈U分管段，选定流速。选定流速时，要综合考虑建筑空间， 初投资和运行费用及噪声等因素。根据文献8表7-1中居住类型建筑选择空气流速。3根据给定风量和选定流速，计算管道断面尺寸ab （或管径 D ）,使其符合通风管道统一规格。4根据风量或实际流速和断面当量直径D查文献8图7-2得到单位长度摩擦阻力Rm（简称单位摩阻）。5计算各段的局部阻力6计算各段的总阻力。7检查并联管路的阻力平衡情况。相关计算公式：(6-7)D 2ab a b式中 D当量

13、直径a b管道断面尺寸Rml(6-8)式中f m 摩擦阻力（即沿程阻力）Rm 单位长度摩擦阻力l 管段长度(m)2F r2-(6- 9)式中 Fr 局部阻力 (Pa)局部阻力系数空气的密度(6-10)式中 F管段总阻力（Pa）风管材料一般采用薄钢板镀锌，本设计亦如此。风管形状选用矩形风管。1.3.2风系统水力计算举例首先选定系统最不利环路作为计算的出发点（一般是某一空调系统中最长管路或者局部构件最多的管路），以一层左侧新风系统为例，新风系统的管路走向示意简图如下：图6.1十七层新风系统图（4）计算新风机所需要的风量和风压，计算出最不利环路的总阻力，考虑安全因素, 增加15%。设计系统的新风量，

14、考虑可能漏风，增加10%。水力计算结果见下表：表6.5十七风管水力计算表编号风量(mA3/h)风速(m/s)Rm(Pa/m)宽(mm)高(mm)长(m)Z Pd(Pa) PI(Pa) P(Pa)管段2280.002.220.91100.00100.003.696.4324.053.3427.40管段2380.002.220.91100.00100.003.696.1123.103.3426.45管段2680.002.220.91100.00100.003.696.9025.443.3428.79管段3080.002.220.91100.00100.003.696.6924.823.3428.1

15、7管段3480.002.220.91100.00100.003.692.2011.523.3414.86管段3580.002.220.91100.00100.003.691.9510.783.3414.12管段3680.002.220.91100.00100.003.920.957.813.5511.37管段3880.002.220.91100.00100.003.920.676.993.5510.54管段3980.002.220.91100.00100.003.690.676.993.3410.33管段4080.002.220.91100.00100.003.920.325.953.559.

16、50管段4180.002.220.91100.00100.003.690.325.953.349.29管段4280.002.220.91100.00100.003.760.255.743.409.14管段2180.002.220.91100.00100.003.860.255.743.499.24管段20160.000.430.01320.00320.002.450.970.110.030.14十七风管水力计算续表管段19320.000.870.04320.00320.002.420.000.000.090.09管段18620.001.680.13320.00320.002.960.135.2

17、20.375.60管段17780.002.120.19320.00320.002.420.110.300.470.76管段3780.002.220.91100.00100.003.690.957.813.3411.16管段16940.002.550.27320.00320.002.420.000.000.650.65管段151240.003.360.45320.00320.002.910.055.341.316.65管段141320.003.580.50320.00320.002.510.050.381.271.65管段131400.003.800.56320.00320.002.380.00

18、0.001.341.34管段121700.004.610.81320.00320.002.940.055.642.378.01管段3380.002.220.91100.00100.003.693.7416.083.3419.43管段111780.004.830.88320.00320.002.440.050.702.152.85管段3280.002.220.91100.00100.003.694.1117.183.3420.52管段101860.005.050.96320.00320.002.420.000.002.312.31管段92160.005.861.26320.00320.002.9

19、60.056.033.749.77管段3180.002.220.91100.00100.003.926.6924.823.5528.37管段82320.006.291.45320.00320.002.420.286.653.5010.15管段2880.002.220.91100.00100.003.694.7419.043.3422.39管段2980.002.220.91100.00100.003.924.7419.043.5522.60管段72480.005.380.95400.00320.002.420.000.002.302.30管段62780.006.031.17400.00320.0

20、02.920.056.093.439.52管段2780.002.220.91100.00100.003.926.9025.443.5529.00管段52940.006.381.30400.00320.002.470.358.553.2211.77管段2480.002.220.91100.00100.003.864.7419.043.4922.54管段2580.002.220.91100.00100.003.764.7419.043.4022.45管段43100.005.380.85500.00320.002.410.000.002.032.03管段33400.005.901.01500.00320.002.950.045.842.968.80管段23480.006.041.05500.00320.002.460.040.882.593.46管段13560.006.181.10500.00320.004.030.245.434.419.84管段03560.006.181.10500.00320.002.610.000.002.862.86当前最不利环路的阻力损失为109.92 Pa1.3.3风口布置风口对气流组织有着关键断作用，根据送回风量，选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡。最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应。在工程设计中采用了以下措施：