供暖通风与空气调节作业习题

1、第一部分 热湿负荷与通风量1-1位于西安的某办公楼为一矩形南北向多层建筑物，其冬季空调室内设计温度为18，设计相对湿度为45%，内走廊温度较室内低12（隔墙传热可以忽略）。已知该楼地面层南向1办公室左邻办公室，右邻楼梯间，房间宽7.5m、深7.2m、高3.9m，围护结构设计条件：外墙：370mm砖墙，外表水泥砂浆20mm，内表面白灰粉刷20mm；内墙：240mm砖墙，表面白灰粉刷20mm；外窗：推拉铝合金窗2个,每个外形（宽×高）为3.0×2.0m；（冬季K值查附录4）地面：非保温地面，K值按地带考虑；内门：普通木门（其传热可以忽略）。要求计算该1办公室冬季供热设计热负荷？

2、1-2假定1-1题中的办公楼分层设置一次回风集中空调系统承担冬季供暖任务，1办公室的设计新风量为360kg/h。要求计算确定该1办公室的空调系统冬季所需设计供暖负荷应为多少？1-3假如1-1题中的办公楼位于重庆市。其夏季空调室内设计温度为27，设计相对湿度为65，内走廊温度较室内高12（隔墙传热可以忽略）。又1办公室处于办公楼顶层，其外墙改为240mm砖墙，外窗设置浅色内窗帘，屋顶为70mm钢筋混凝土屋面板加160mm沥青膨胀珍珠岩保温层，楼板结构按教材附录9序号4，内墙改按120mm厚，其余设计条件同1-1题。要求计算该1办公室夏季供冷围护结构传热冷负荷（注：可在8:0018:00之间进行逐

3、时计算）。1-4按上题条件，分别计算中午12:00外墙面和屋面处室外空气的综合温度tz墙、tz屋。1-5前述空调房间内，有12人做制图工作，上班时间8:0018:00，日光灯照明共1080W。计算由室内热、湿源引起的冷负荷和湿负荷应为多少？1-6前述空调房间如果要求相对湿度不大于65，假定集中空调系统风机、管道温升为1，试确定该空调系统夏季的送风状态O及送风量G。1-7已知成都某工业车间为排除有害气体和维持正压的总排风量Gp1kg/s，冬季工作地点温度要求保持在tn16，车间总的显热余热量Q-62kw，假定这个车间设计有一套使用80再循环空气的集中热风供暖系统来保证室内温度要求，其设计新风量应

4、能补偿全部排风量。要求确定该集中热风供暖系统所需的机械送风量G0和送风温度t0。1-8假定1-7题所说车间夏季显热余热量Q65kw，并按与冬季相同风量的集中空调系统来维持室温tn28。要求确定该集中空调系统所需的送风温度t0。第二部分 空气热湿处理2-1在重庆地区，夏季需将G18000kg/h的空气从t130，ts122，处理到t215，ts214。试设计喷水室。2-2需处理空气量为G36000kg/h，空气初状态为t129，ts119.6，终状态为t213，ts211.7，当地大气压为B101，325Pa。试选择表面式空气冷却器（JW型或KL-2型），并确定水温、水量、空气阻力、水阻力。2-

5、3需处理G24000kg/h空气，当地大气压101，325Pa，空气初参数为t124，ts119.5，冷水量W30000kg/h，冷水初温tw15，用JW30-4型8排表面式空气冷却器处理，试计算空气终状态及水终温。2-4将G60000kg/h的冷空气从t132加热到t231，用水作为热媒，其供水温度tw195，回水温温度tw270。试选用SRZ型空气加热器。2-5条件与2-4题相同，试另作一种方案，并对两方案比较其安全系数、空气阻力及金属耗量。2-6风量为G108000kg/h，进风参数为t125，52.5，减湿处理后空气参数为t214，71，当地大气压101，325Pa，用氯化锂溶液处理，

6、溶液初温度为8.59.0，喷水室截面积为1m2，试计算氯化锂溶液的温度、浓度及溶液量。注：（1）氯化锂溶液的百分浓度可近似按下表所给数值用作图法求得； （2）氯化锂溶液的比热可近似采用20的数值。05101520253032Pt10122511501050933800645470400N/m2t201309123511351017885725555485第三部分 空气净化处理3-1已知空气流经某空气过滤器的初含尘浓度为1.2mg/m3，出口空气含尘浓度为0.2mg/m3，求它的计重效率和穿透率。3-2某空调系统采用三级空气过滤，过滤前入口含尘浓度为1X105粒/升。三级过滤后含尘浓度为150粒

7、/升，已知粗效过滤器计数效率为25，中效过滤器计数效率为80，求高效过滤器应具有的计数效率。3-3某空调系统，如右图所示：新风量100m3/h，送风量1000m3/h，已知室外空气含尘浓度为1mg/m3，室内空气允许含尘浓度为0.05mg/m3，室内产尘量为40 mg/h，新风过滤器计重效率为45。若忽略空气密度的变化及粗过滤后粒径分布对循环过滤器效率的影响，试求再循环空气过滤器所需的计重效率。3-4某空调系统总送风量为10800kg/h，当地室外空气含尘浓度为1.2 mg/m3，室内送风要求含尘浓度为0.2mg/m3，试选择空气过滤器。3-5某洁净室空调系统采用三级过滤，已知室外空气含dp0

8、.5的尘粒量为CW=106粒L，室内地板面积F=10 m2，房间高h=2.5 m，室内有1人工作，系统新风比为30，三级过滤器对dp0.5的尘粒的计数效率分别为、；设计的换气次数n=60次h；地面的产尘量为1.25×104粒m2·min（dp0.5），人的产尘量为10粒人·min（dp0.5）。问该房间的洁净度能否达到M5级？第四部分 暖通空调系统的设计4-1某空调房间有10人从事轻体力劳动，室内允许空气含CO2的体积浓度为0.1%，室外空气中CO2的体积浓度为0.04%，求室内每人所需新风量。4-2某空调系统服务于三个空调房间，它们的最小送风换气次数、人数、房间

9、空气容积分别为：房 间甲乙丙房间容积m3125400100最小换气次数次/h855人数人6104每人最小新风量为30m3/h，试确定空调系统的总新风量和新风比。4-3某空调房间，室内设计空气参数为20，60%；夏季室外空气计算参数为tw37，ts27.4，大气压力B98659Pa（740mm）。室内冷负荷Q83800KJ/h，湿负荷W5kg/h。若送风温差ts4，新风比10%，试设计一次回风空调系统，作空调过程线，并计算空调系统耗冷量及耗热量。4-4条件同4-3题，要求设计二次回风式空调系统，作空调过程线，并计算空调系统耗冷量。4-5试比较4-3及4-4题两种系统的能耗量，并分析形成这种差别的

10、原因。4-6重庆地区某空调房间，要求tn20，60；冬季房间热负荷12570KJ/h，余湿量5kg/h。试设计采用一次回风与二次回风的集中式空调系统，绘制空气处理过程线，计算空调系统耗热量，并作比较。4-7某双管风道定风量空调系统，已知室外参数为35、50%，室内参数为23、65%，气压101,325N/m2，漏风量1000m3/h，送风量4000m3/h，冷却器出口参数12、95%，冷风道温升1，送风机温升1。最大送风温差12，试求夏季设计状态下可消除的室内冷负荷和湿负荷。4-8当采用风机盘管机组系统时，在焓湿图上绘制下述四种情况下的夏季空气处理过程，并写出它们的空气处理流程：（1） 新风靠

11、渗透进入室内；（2） 室外空气直接引入风机盘管；（3） 处理后的新风直接进入室内；（4） 处理后的新风送入风机盘管。4-9某旅馆房间采用风机盘管及单独送新风空调系统，新风量100m3/h，由室外状态tw36，45.9%，处理至twl19.1、90%后送入房间。客房要求tn25，50%，房间冷负荷Q1200Kcal/h，湿负荷W220g/h，送风温差t0=10。试设计空气调节过程，并计算风机盘管表冷器负荷。4-10已经某空调系统空气处理装置如下，房间余热量为Q，余湿量为W，请在I-d图上绘出其夏季空气处理的变化过程，并确定送风量G、新风比M和需冷需热量Q冷、Q再热。1700 W1100 W150

12、0 Wtg=95th=70 (题4-13图)4-11对室内供暖常用方式进行分类，并分析各自的特点。4-12对散热器进行经济技术评价主要考虑哪些指标或参数？列表对比分析铸铁和钢制散热器的性能。4-13某单管热水供暖系统，立管进水温度tg=95，出水温度th=70，采用四柱813型散热器，明装无遮挡，供暖室内温度tn=16，试确定如图所示立管中，各组散热器的片数（热负荷见图）。4-14将上题改为双管系统，其余条件不变，试确定各组散热器片数，并进行对比分析单管和双管系统，对散热器选择的影响。4-15某供暖系统热负荷为70 KW，供水温度为95，回水温度为70，求系统所需水流量。若采用低压蒸汽作热媒，

13、蒸汽的汽化潜热为2250 kJ/kg，求所需的蒸汽流量。4-16如图4-16所示热水供暖系统。已知h1=2.0m，h2=3.5m；每个散热器的热负荷为800W；供水温度为95，回水温度为70，对应温度的水密度分别为962kg/m3和978kg/m3。不考虑热水在沿途的冷却，分别计算双管和单管系统的自然循环作用压力。4-17某空调水系统用户侧计算冷负荷为1200 KW，冷冻水供回水温分别为7和12，用 户侧最不利循环环路的管路总长度为540 m，冷水机组蒸发器水阻力为65 kPa，空气处理设备水阻力为40 k Pa。若系统管道阻力按平均比摩阻Rpj=100 Pa/m，局部阻力占系统总阻力的50估

14、算，试确定用户侧水系统循环水泵的扬程和流量应为多少？ 双管式 单管式 题4-16图 题4-18图4-18如图所示机械循环热水供暖系统，设管道无散热损失。系统供水温度tg=95，密度= 962 kg/m3；回水温度th=70，其密度为= 978 kg/m3。系统总阻力为280kPa，计算循环水泵的流量和扬程。第五部分 空调房间的气流组织5-1已知某空调房间体积较大，天花板附近有一园筒形送风口，风口轴线与天花板平行。室内温度为26，送风速度为4m/s，送风口直径为0.4m。问在何种送风温度时可形成贴附射流流型？（注：Ar0.0097则可形成贴附）5-2已知某空调房间宽8m，高3m，送风口和回风口位

15、于同一面墙上，采用直径为0.2m的园筒形送风口，安装高度为2.5m，水平安装。若送风温差很小，送风口平均风速为4m/s，试求：（1） 工作区的最大平均风速；（2） 第一邻界断面至送风口的水平距离。（3） 若该房间高5m，喷口安装在距地3m高处，假定送风射流可满足工作区风速Vg0.3m/s.问送风可达射程X应为多少？5-3一个面积为6×4=24m2，高度为3.2m的空调房间，室温要求20±0.5，工作区风速不得大于0.25m/s，夏季湿热冷负荷为5400KJ/h，试进行侧送风的气流组织计算。5-4某空调房间，要求tn20±0.2，50±10，当地大气压为B

16、101,325Pa。室内冷负荷为Q6200KJ/h，湿负荷为W0.5kg/h。房间尺寸为长7m，宽6m，高3.2m。采用圆形直片式散流器径向送风，散流器喉部直径取d0220mm。试进行气流组织计算。5-5一个面积为6×4.5=27m2的恒温房间，室温要求20±0.5，工作区风速不得大于0.25m/s，夏季湿热冷负荷为5000KJ/h，试进行孔板送风的气流组织计算，并确定房间的最小高度。5-6某阶梯教室，房间净尺寸为15×10×5.4（m），室温为26，房间显热冷负荷为27000KJ/h，采用圆锥形喷口（紊流系数为0.07），后墙上部送风，换气次数不得小于

17、5.5次/h，射流末端（水平射程按14m计算）平均风速不得小于0.3m/s。试进行气流组织计算。第六部分 暖通空调系统的运行调节与节能6-1已知北京市某恒温车间采用一次回风式空调系统，全年室内空调计算参数为20，50%，夏季室内冷负荷为10000KJ/h，冬季室内计算热负荷为2000KJ/h，全年室内湿负荷为0.5kg/h，夏季允许送风温差为5，最小新风量为150kg/h。（1） 在焓湿图上表示设计工况下的空气处理过程；（2） 请绘制它的运行调节图。（3） 给出下列室外状态参数下的空调运行工况，并指明这些情况下空气处理过程中诸状态参数、风量冷热量等指标。tw3530201224-4506080

18、8140100注：在（1）中应标明各状态的温度、相对湿度、焓和含湿量以及新风比和热湿比。6-2试就6-1题中使用喷水室的一次回风式空调系统全年运行调节，绘出自控系统示意图，并提出各阶段的自控内容。6-3试述采用小型恒温恒湿机的一次回风式空调系统的全年运行调节，绘制它的运行调节图。（注：冬季采用饱和蒸汽加湿）6-4暖通空调系统的节能措施有哪些？各种节能措施在技术应用方面的主要内容、节能效益或存在问题是什么？第七部分 暖通空调系统的消声与隔振7-1空调系统采用一台4-72-118C离心式通风机，转数n1250转/分，风量L24200m3/h，风压H1138Pa，试计算其声功率级。7-2变风量系统，

19、将7-1题中的风机在冬季转数降低为n1000转/分，试计算其声功率级降为多少。7-3对7-1题中的离心式通风机，试计算其各频带声功率级。7-4如果在一个空调机房内安装有3台型号、风量、风压均相同的离心式通风机（同7-1题）。其总声功率级较单独一台时增加了多少？7-5如果用声级计测出噪声的A声级为65dB（a），能否满足普通生产车间的要求？该噪声相当于哪一条噪声评价曲线。7-6某空调系统（如下图所示），采用采用一台4-72-115A离心式通风机，转数n1450转/分，风量L5909m3/h，风压H706Pa。距风机最近的房间容积为1080m3，室内允许噪声级为35dB(A)，房间为办公室，送风口尺寸为300×200mm，距人约1.5m，夹角45°。要求： （1）试计算消声器应负担的消声量；2）按计算结果选择消声