空气调节工程思考题习题答案

1、绪论思考题1 .人类对空气调节工程提出了哪些要求？空气调节系统是如满足这些要求的？答：对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节，使空气达到所要求的 状态。另外，就目前社会发展来看，人类对空调工程的要求远不止这些，其中对 节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。空调系统采用换气的法，保证所要求环境的空气新鲜，通过热湿交换来保证环境的温湿度，采用净化的法来保证空气的清洁度。 不仅如此，还必须有效的进 行能量的节约和回收，改进能量转换和传递设备的性能，优化计算机控制技术等 来达到节能的目的以满足人类要求。2 .空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处 ？空气调节由哪些环节组成？答：全面通

2、风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态， 但是 空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。3 .空气调节技术目前的发展向是什么？答：节能、环保、生活安全性。空调新技术的发展：如空调系统的评价模拟、 温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。第一章 湿空气的物理性质和焰湿图思考题1 .为什么湿空气的组成成份中，对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分 ？答：湿空气是由干空气和水蒸气组成的， 干空气的成分比较稳定，其中的水 蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。2

3、 .为什么夏季的大气压力一般说比冬季要低一些 ？答：温度升高，空气体积增大压力减小。3 .饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别，它们是否受大气压力的影响？答：饱和湿空气的水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空气可 吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定，而不饱和水蒸 汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。4 .为什么浴室在夏天不象冬天那样雾气腾腾 ？答：夏天的气温高于冬季，浴室的水蒸气的露点温度一定，夏季空气的温 度高于露点温度，而冬季空气的露点温度低于其露点温度。5 .冬季人在室外呼气时，为什么看得见是白色的？冬季室供暖时，为什么常常 感觉干燥？答：人呼出的空气的露点温

4、度一定，而冬季空气温度低于其露点温度。冬季 墙体的温度低，可能会使得空气结露，使得空气的含湿量降低，随着温度的升 高相对湿度也会降低。6 .两种温度不同，而相对湿度数值一样的空气环境，从吸湿能力上看，是否是同 样干燥？为什么？答：不一定。因为温度不同，饱和水蒸气分压力不同，两者的吸湿能力相同， 但吸湿总量不同。7 .影响湿球温度的因素有哪些？如才能保证测量湿球温度的准确性 ？答：湿球温度受风速及测量条件的影响。风速大于 4m/s的情况下，工程应 用是完全可以允的，速度越大热湿交换越充分，误差越小。8 .为什么含湿量相同、温度不同的各种状态空气都有相同的露点温度？答：露点温度只与水蒸气分压力和含

5、湿量有关，与其他因素无关。空气含湿量不变，露点温度不变。9 .为什么雾出现在早晚？为什么太阳出来雾消散？答：早晚的空气温度较低，低于空气的露点温度，而太阳出来之后空气的温度较高，高于空气的露点温度，使得空气的相对含湿量提高，可以吸收雾水。10 .有些房屋外墙壁面象玻璃一样，冬季也会出现凝水，有什么防止办法？答：加外墙保温，提高壁面温度。11 .如防止一些冷水管在夏季常常出现的出汗现象？答：“出汗”的原因就是冷水管的温度低于空气的露点温度，对水管进行保温即可。习题1-1已知在一体积为100m 3的房间，空气的温度是20C,压力为101325Pa也 通过测量获得水气分压力为1600Pa,试用公式计

6、算：空气的绝对温度z及含湿量d(2)空气的相对湿度甲，并检查用式(1-7)或(1-8)算出的误差有多少？(3)湿空气、干空气及水汽的质量解： Z=293K d 0.622q 0.6221600 9.979 glB P 101325 1600kgqd (B P)d q 100%db (B Pq)pq 0.622 qb Pq0.622pqbB RbWord资料.Pq 68.64%嗑dbP B Pb100% qqb 68.14%B R 嗑2 100% 0.733%1)湿=0.00348 B 0.00134 Pq 1.1975kg/3TTmmS= 7V 119.75kg干 0o003484 B 1.2

7、048kg 3Tmm 干干 V 120.48kgm水m湿斤1干= 0.73kg1-2干空气的密度可用什么公式计算？如已知干空气温度t=OC,压力B=101325Pa,求空气的密度。B解： 0.0034841.29kg 3Tm1-3对100kg温度为20 C的空气加入了 1kg的水汽，如果原有的空气含湿量0.55 kg为5.5g/kg干空气，试求加湿后空气的含湿量。解：m 水 5.5 10015.35gkgd=10g/kg 干空气的空气干燥（凝结出水），试求冷却器mK， 1.55kg乂 m水 d m显 mK1-4用空气冷却器使的表面温度。解：略。1-5输送10c水的薄壁导管通过空气温度为21c的

8、房间，管子未保温，为防止在导管壁上产生凝结水，求房间的最大相对湿度应是多少？解：略。1-6原有空气3=25 C ,d 1=10g/kg 干空气，如果空气的温度增加5 C ,含湿度减少2g/kg干空气，试问空气的始有无变化？解：略。1-7试说明大气压力大于101325Pa时，=100%的相对湿度线向向移（Pq,b值可按附录1-1查得）?解：向右移动1-8已知空气的大气压力为101325Pa,用i-d图确定下列各空气状态的其它状态参数，并填写在空格。参数 tditst1dbPqPq,b单位 Cg/kg干空气%kJ/kg子空气Ccg/kg干空气PaPa1226427443282047014.7515

9、11解：略。1-9对1000kg状态为t=22C, =60%的空气加入了 1700日的总热量和2陆 的水汽，试求空气会变成什么状态？解：略。1-10对起始状态为t=16 C、d=9g/kg 干空气的空气加入总热量 Q=5815W、 湿量W=25kg/h,试画空气变化过程线。如果从空气中减去5815W的热量和235kg/h的湿量，这时变化过程线如表示？解：略。1-11不用事先画好的e线,直接做出起始状态为t=18C, =45%.热湿比e为 5000和-2200kJ/kg的变化过程线。解：略。1-12在某一空气环境中，让1kg温度为t的水吸收空气的热全部蒸发，试问这 时空气状态如变化，在i-d图上

10、如表示？若喷1kgt C的蒸汽，结果又如？解：略。1-13冬季在某一房间，设备产生的显热为11630W,通过围护结构的热耗为 2326W,室一蒸发设备散出4kg/h的水蒸汽(温度为100 C)。如果室空气状态为 t=22 C , =60%房间体积为5000m 3(1m 3空气在22 C时质量约为1.2kg)试问两小 时后的空气状态？解：略。1-14用干湿球温度计测得空气的干、湿球温度如下:t=25 C、 ts=20 C ;t=28 C ,ts=27 C ,试在i-d图上确定空气的状态点及其状态参数。 (B=101325Pa)解：略。1-15如果空气的干球温度为 21 C,湿球温度为18C,大气

11、压力为101000Pa 不用i-d图试求:(1)含湿量,(2)空气的相对湿度,(3)露点温度(流过湿球围的风速 v=3m/s) o解：略。1-16已知空气的干球温度t,湿球温度ts,大气压力B,某一温度下的饱和水汽分压力P、可由湿空气性质表查得，试用你用过的任一种计算机语言编出空气始值的 计算机程序。解：略。1-17已知空调系统新风量 Gw=200kg/h,tw=31 C, w=80%,回风量G回 二1400 kg/h,t n=22C, n=60%,求新风、回风混合后的空气状态参数tc,ic和dc（分 别用解析法和作图法）。解：略。1-18欲将ti=24C,产55%卜=14 C、=95%的两种

12、空气混合至状态 3,与t3=20C ,总风量为11000kg/h,求两种空气量各为多少？解：略。第二章室冷（热）、湿负荷与送风量思考题1 .人体是如来维持自身的体温恒定的？答：人体摄取食物通过新代来获得能量。如果围环境温度改变，为了保持热平衡，人体自身改变调节技能以维持自身体温恒定。S=M-W-E-R-CS:人体蓄热率；M:人体能量代率；W：人体所作机械功；E:汗液蒸发和户出水蒸气到走的热量；R:人体与围的辐射换热量；C:人体与围的对流换热量；2 .影响人体舒适感的因素有哪些？它们如起作用？答：影响人体舒适感的因素有很多，其中空气温度、人体附近空气流速、空气相对湿度直接决定了人体汗液蒸发强度；

13、围护结构表面及其他物体表面温度直接决定人体辐射强度；另外人体活动量、衣着、年龄也决定了其舒适感如。3 .在确定室计算参数时，应注意哪些问题？答：要考虑室参数综合作用下的舒适条件，还要考虑室外气温、经济条件和节能要求，如舒适性空调和工艺性空调，两者对于室参数的精度等要求不同。4 .引起室外空气温度日变化的原因是什么 ？答：由于地球每天接收太阳辐射热和放出热量形成白天吸收太阳辐射热，夜晚地面向大气层放热，于是室外空气温度发生日变化。5 .为什么室外空气湿度的日变化规律与温度的日变化规律不同 ？答：由于空气相对湿度小取决于室外干球温度t干和含湿量d。如果d不变，t干 升高，则小降低，反之则上升，所以

14、小和t干的变化规律相反。6 .为什么不以干球温度和相对湿度定作夏季空调室外计算参数，而采用干球和湿球两个参数？答：因为由干球和湿球温度作为计算参数所确定的对应始值较为准确。详见 暖通设计规说明。7 .夏季空调室外计算干球、湿球温度的不保证时数分别是针对什么而言的？答：干球温度：历年平均不保证50小时的干球温度；湿球温度：历年平均不 保证50小时的湿球温度，若采用出现几率很小的当地室外最高干球温度和湿球温 度作为计算干球、湿球温度，会造成设备选取过大，造成浪费投资。8 .为什么空调精度要求不同的房间，应采取不同的室外计算湿球温度？答：因为空调精度不同，则相对应的室外计算湿球温度不保证时间不同。9

15、 .室外计算湿球温度的取值是否与空调房间围护结构的蓄热能力有关？为什么？答：有关。假设墙体蓄热能力较大，对于同样要求的室温度，则室外计算湿球温度 可取高一点，通过提高墙体蓄热能力，可减小室外温度对室负荷的影响。10 .为什么确定冬季空调室外计算温度、湿度的法，不同于夏季？答：冬季围护结构传热量可按稳定传热式计算，不考虑室外气温波动，可只 给定一个冬季空调室外计算温度来计算新风负荷和围护结构的传热。又由于冬季室外空气含湿量远远小于夏季，变化也很小，故不需像夏季那样给出室外湿球温 度，只需室外计算相对湿度。11 .为什么同一地点不同时刻的太阳辐射量不同 ？答：不同时刻太阳射线与地面高度角不同，通过

16、大气层路线不同，大气透明度不同，故辐射量不同。12 .影响太阳辐射强度的因素有哪些？它们产生影响的规律如？答：影响因素包括：地球对太阳的相对位置，大气透明度等因素，其中地球 对太阳的相对位置包括：纬度、经度、昼夜等。13 .为什么得热量不等于冷负荷，除热量也不等于冷负荷？答：由于建筑物的围护结构具有蓄热能力，使得热量转化为冷负荷过程中存在衰减和延迟。除热量即在非稳定工况下空调设备自室带走的热量，而冷负荷是在室外恒定下即稳定工况下形成的。14 .围护结构为什么对温度波有衰减和延迟作用 ？答：由建筑物的蓄热能力所决定。假设围护结构热容量上升，则蓄热能力上升，从而冷负荷衰减变慢，延迟时间上升。15

17、.送风温差与哪些因素有关？答：与舒适度要求、室温允波动围即恒温精度等有关。习题2-1 已知 Q=41800KJ/h,W=4kg/h, 室状态要求 t=22 C ,=55%,夏季允送风温差 t=8 C，求送风状态及送风量。解：（1）求热湿比 一坐弊10450W 4kg/h(2)在i-d图上确定室空气状态点 N,通过该点画出=10450 ,送风温差及=8 C,室 tN=22 C,则 to=22-8=14 Cio=35KJ/kg , iN=45KJ/kgdo=8.2g/kg , dN=9g/kg(3)计算送风量Qi N io41800104180kg /h2-2某剧院观众厅可容纳观众700人，演出时

18、灯光照明为6KW,蓄热系数取0.8, 冬季观众厅围护结构耗热在设计温度下为46000KJ/h,要求维持室t=20 C ,=50%,求所需通风量(若送风温度t0=16 C,送风所含的CO 2量为0.75g/kg,设在剧 场中每人产CO2量25g/h,剧场容CO 2浓度为3g/kg)。解：略。2-3上海市某建筑构造情况如下：屋顶:结构型式见附录2-9，序号14,面积为30m2;南窗:单层普通玻璃钢窗，k=5.28W/m 2.k,面积8m2,浅色窗帘；南墙:结构型式见附录2-9，序号44,面积为25m2;墙:120mm砖墙，外粉刷，楼板为80mm厚,现浇纲筋混凝土上铺水磨，下面粉 刷。要求室温度26

19、 C ,试分别用谐波反应法和冷负荷系数法，计算夏季逐时冷负荷 并比较两种计算结果之差异。解：略2-4比较谐波反应法和冷负荷系数法计算原理之异同点。解：略。2-5某办公室，工作人员15人，电热功率3KW(8:3017:30)照明功率1.5KW, 办公室工作时间8:0018:00,室温度25C ,房间类型属中等。计算15:00的设备照 明,人员产生的冷负荷。解：1、设备冷负荷查附录2-14,设备投入使用后小时数，r -T=6.5h连续使用小时数：18-8=10h则负荷系数为0.933CLQ12 0.9 3 102.7 10 W2、照明冷负荷查附录2-15,开灯后小时数，r -T=7h连续开灯18-

20、8=10h负荷系数为0.8633CLQ12 0.86 1.5 101.29 10 W3、人体冷负荷从表2-16查得成年男子散热散湿量为：显热 61W/人，潜热73W/ 人，散湿109g/h人，工作开始后小时数7h,连续10h,则冷负荷 系数为0.895CLQ12 0.895 1.5 61 819W第三章空气处理及其设备思考题1 .有哪些空气处理法？它们各能达到什么处理过程？答：喷水室：减湿冷却，等湿冷却，减始加湿，等始加湿，增始加湿，等温加湿，增温加湿。表冷器：等湿冷却，减湿冷却，等温加湿。电加热器：等湿加热。喷蒸汽：等温加湿。喷水雾：等始加湿。加热通风：减湿。冷冻减湿机：减湿。液体吸湿剂：吸

21、收减湿。固体吸湿剂：吸附减湿。2 .空气与水直接接触时热湿交换伊斯关系式存在的条件是什么？为什么？答：Sc准则与Pr准则数值相等，且边界条件的数学表达式也完全相同时。Sc与Nu相等，这时热值交换系数之比才是常数。3 .空气与水直接接触时，推动显热交换，潜热交换和全热交换的动力是什么？答：空气的始差，即主体空气和边界层空气的湿球温度差有关。4 .空气与水直接接触时能达到哪些处理过程 ？它们的条件是什么？答：减湿冷却，等湿冷却，减始加湿，等始加湿，增始加湿，等温加湿，增温加湿。空气接触的水量无限大，接触时间无限长。5 .当通过喷水室的风量与设计风量不符时，其处理过程与设计要求的处理过 程相比较有什

22、么变化？答：风量减小，流速减小，则传热系数减小，换热减少，则状态点上移。6 .当喷水温度与设计值不符时，其处理过程又有什么变化？答：喷水温度降低，则换热量增加，状态点下移。7 .当喷水量与设计值不符时，其处理过程又有什么变化？答：喷水量增加，换热量增加，状态点下移。但水泵的阻力及功率增加。8 .喷水室的“过水量”会给空气处理带来哪些影响？如果设计中未考虑过水量”, 当其它条件不变时将会对室状态点造成什么影响 ？答：会使空气含湿量增加。9 .为什么叉排的冷却器具热交换效果比顺排好 ？答：叉排使流体与冷却器管壁间扰动增强，换热效果好。10 .怎样联接表面式冷却器的管路才能便于冷量的调节 ？答：并联

23、较好，对温度调节能力好，迎风面积大，传热系数调节量小。串联温差大，迎风面积大，单位传热面积减小，传热系数调节量大。11 .为什么表冷器表面上有凝结水产生时其冷却能力会增大 ？答：表冷器表面形成冷凝水膜，于是表冷器表面不仅存在显热父换，还存在一定的湿交换，换热量增加。12 .冷却器的冷却效率和通过冷却器空气的质量流速和冷却器的管排数有什 么关系？为什么？答：质量流速增加，管排数增加，则冷却效率增加；但排使增加，会导致空 气阻力增加，排数过多时，后排会因为空气与冷水之间温差过小而减弱传热；风速过大，会增加空气阻力，换热不充分，而导致冷却效率降低。13 .为什么空气冷却器外表面肋化可以有效地改善其冷

24、却能力 ？答：外表面肋化，换热面积增加，则冷却能力增加。14 .为什么不能任意增大肋化系数来增强冷却器的冷却能力 ？答：肋化系数增加，外表面积增加，流速增加，空气流阻力也会相应增大。15 .为什么同一台表冷器，当其它条件相同时，被处理空气的湿球温度愈高其 换热能力愈大？答：略。16 .对同一台表冷器，当其它条件相同时，改变被处理空气量，其冷却能力将如 变化？空气处理过程又如变化？答：略17 .同上，当通过冷却器的冷水量发生变化时，其冷却能力及处理过程如变化？答：略。18 .同上，当通过冷却器的冷水初温发生变化时，其冷却能力和处理过程又如变化？答：略。19 .为什么用盐水溶液处理空气的法不如喷水

25、室用得那么广泛？答：略。习题3-1已知通过空气冷却器的风量为5000kg/h,冷却前的空气状态为t=27C、 二20 C,冷却后的空气状态为t=15 C、 =14 C,试问冷却器吸收了多少热量？解：由i-d图得：二20C与相对湿度线100%,=14 C与相对湿度线100%分 别交于 i二57KJ/kg , i2=39KJ/kg , Ai=18KJ/kg35000 18 104 .所以 Q G i 2.5 10 J / s36003-2需将t=35C, =60%的室外空气处理到t=22 C , =50%,为此先通过表冷 器减湿冷却，再通过加热器加热，如果空气流量是7200m 3/h,求(1)除去

26、的水汽 量;(2)冷却器的冷却能力;(3)加热器的加热能力。解： (1)由 i-d 图，t=22C时，d=8.3g/kg 干空气T=35C时，d=21.4g/kg 干空气除去水汽量为 d 21.4 8.3 13.1g/kg干空气(2)冷却能力，由i-d图ii=32KJ/kg , i2=90KJ/kg 335Q G i 58KJ /kg 7200m /h 1.29kg/m 1.5 10 J /s(3)加热器的加热能力，由i-d图i1=32KJ/kg , i2=90KJ/kgQ G i 7200m3 / h 1.29kg/h3 11KJ /kg 2.8 104J/s3-3对风量为1000kg/h,

27、状态为t=16C, =30%的空气，用喷蒸汽装置加入了4kg/h的水汽，试问处理后的空气终态是多少？如果加入了 1Okg/h的水汽，这时终 态又是多少？会出现什么现象？ 解： (1)由i-d图，d=3.3g/kg 干空气7.27g/kg13.2g/kg1000kg/h 3.3g/kg 4kg/h1004kg/h由 i-d 图，t=16 C, d =7.27g/kg则=64%(2)若加入10kg/h的水汽1000kg/h 3.3g/kg 10kg/h d-1004kg/h3-4如果用16 C的井水进行喷雾，能把t=35 C , =27 C的空气处理成t=20 C ,=95%的空气，这时所处理的风

28、量是10000kg/h,喷水量是12000kg/h,试问喷雾后的水温是多少？如果条件同上，但是把t=10C, =5 C的空气处理成13c的饱和空气,试问水的终温是多少？ 解：(1)由 i-d 图：ii=60KJ/kg , i2=55KJ/kg内=5KJ/kg由 G t Wc t其中 G=10000kg/h , W=12000kg/h ,所以，t10000 512000 4.1912 t1t 16 C 1 C 17 C(2)由 i-d 图，i1=11KJ/kg , (=36KJ/kg ,则Ai=25KJ/kg所以,10000 25t5 C12000 4.19t2 t t 16 5 11 C3-5

29、已知室外空气状态为t=21 C ,d=9g/kg,送风状态要求 t=2 C ,d=10g/kg,试在i-d图上确定空气处理案。如果不进行处理就送入房间有问题(指余热、余湿 量不变时)。解：略3-6已知通过喷水室的风量 G=30200kg/h,空气初状态为3=30 C、td =22 C ;终状态为t2=16 C、ts2=15C,冷冻水温t=5C,大气压力为101325Pa,喷水室的工作条件为双排对喷，d=5mm,n=13个/m2.排,V =2.8kg/(m2.s),试计算喷水量 W、水初温tw1、水终温td、喷嘴前水压p、冷冻水量Wi、循环水量Wx。解：由 i-d 图：ts1=22 C, i1=

30、65KJ/kgts2=i5C, i2=42KJ/kgts2tw2tsitwi此过程为冷却干燥过程，可得三个程式:0.070.2650.745( v )0.120.270.755(v )c(tw2twi )将数据带入，可得1.09Jtwi 9.5 Ctw2 14.6 C J求总喷水量： W G 1.09 30200 32918kg/h求喷嘴前水压：喷水室断面：f G302003m2v 36002.8 3600总喷嘴数为：N 2nf 2 13 3 78个W 32918 422kg/hN 78由422kg/h及径d=5mm，查附录3-1(b),喷嘴前所需水压为0.16MPa冷冻水量:G(i1 i2)

31、30200 (65 42) 17268kg/hc(tw2 tw1)4.19 (14.6 5)循环水量： W2 W W1 32918 17268 15650 kg/h3-7仍用上题的喷水室，冬季室外空气状态为t=-12 C, =41%,加热后绝热喷雾。要求达到与夏季同样的终状态t2=16 C、td=15 C ,问夏季选的水泵能否满足冬 季要求。解：略。3-8仍用3-6题的喷水室，喷水量和空气的初状态均不变而改用9 c的水喷淋,试求空气的终状态及水终温解：略3-9需要将30000kg/h的空气从-12 C加热到20 c，热媒为0.2MPa表压的饱 和蒸汽，试选择合适的SRZ空气力热器。（至少做两个

32、案，并比较它们的安全系数、 空气阻力、耗金属量。）解：略。3-10某工厂有表压为0.2MPa的蒸汽做热媒，并有一台SRZ15X 6D型空气加热器，试问能否用这台加热器将36000kg/h的空气从7c加热到20 C?怎样使用该 加热器才能满足这样的要求？ 解：G 36000 kg/h 10kg/s由附录3-7查得SRZ15X 6D型空气加热器k经验公式为：k 13.6（v 严由附录3-8查得散热面积为37.73m2,有效截面积0.572mG 10f 0.5722、17.49kg /(m s)所以,k 13.6 17.490.49 55.27W /(m2 C)又 Q Gcp(t2 t1) 10 1

33、.01 (20 7) 131.3 103WQk tp需要的加热面积为：17.4m2131.3 10320 755.27 (143 )2而加热器加热面积为37.73m2,所以可以使用3-11已知需冷却的空气量为36000kg/h,空气的初状态为ti=29C、ii=56kJ/kg、tsi=19.6 C ,空气终状态为 t2=13 C、i2=33.2U/kg、ts2=11.7 C ,当地大气压 力为101325Pa。试选择JW型表面冷却器，并确定水温水量及表冷器的空气阻力 和水阻力。解：略。3-12已知需要冷却的空气量为 G=24000kg/h,当地大气压为101325Pa,空 气的初参数为t1=2

34、4 C ,ts1=19.5 C ,i=55.8kJ/kg,冷水量为 W=3000kg/h,冷水初温 tw1 =5 C。试求JW30-4型8排冷却器处理空气所能达到的空气终状态和水终温。解：略。3-13温度t=20C和相对湿度 =40%空气，其风量为G=2000kg/h,用压力为 p=0.15MPa工作压力的饱和蒸汽加湿，求加湿空气到 =80%时需要的蒸汽量和 此时空气的终参数。解：由i-d图，加湿前后空气状态参数为i1=35KJ/kg , i2=50KJ/kgd 1=5.8g/kg , d2=12.8g/kg所需蒸汽量为 d G 7 2000 140kg/h第四章空气调节系统思考题1 .在设计

35、工况下，一次回流系统与直流系统相比较有什么优点 ？利用热平衡法 推导一次回风系统耗能量和回风之间的关系。答：一次回风充分能源，节约新风量，节约能源。2 .利用喷水室处理空气的一次回流系统，冬季需设置预热器时，采用先混合后 加热与采取先加热后混合其所需的预热量为多少 ？其所需热量是否相等？证明之 采用哪一些案更好些？答：先预热Q产G(iw-iw,),先混合Q2=G(ic-i。显然不相等，先混合好，因为Qi Q2。3 .一次回风系统冬季设置预热的条件是什么 ？答：新风比较大的工程或是按最小新风比而室外设计参数很低的场合都可能 是一次混合点的始值低于要求始值时。4 .二次回风系统在什么条件下使用？二

36、次回风系统与一次回风系统相比较，在 夏季计算工况下其节能量为多少？用热平衡法证明之。答：二次回风通常应用于在室温度场要求均匀、送风温差较小、风量较大而 又不采用再热气的空调系统中。二次回风节约了再热负荷，Q=G(i o-ii)o5 .二次回风系统与一次回风系统相比较，冬季是否节省能量？证明之。答：是，因为二次回风节约了一部风再热能量，Qi=G(i0,-io),Q2=G(io,-ii), QiQ2。6 .二次回风系统，夏季采用二次回风，冬季采用一次回风案，这样做是否有好处？答：夏季采用二次回风可以节约能量，冬季采用一次回风虽然没有二次回风 节约能量但是管理便，而且风量易于调节。7 .在那些情况下

37、，采用二次回风系统并不有利？答：风量较小和使用天然冷源时。8 .一次回风系统、二次回风系统所需冷量与室热负荷有什么关系？答：一次回风系统所需要的冷量包括了室冷负荷，新风冷负荷，再热负荷；而二次回风系统所需要的冷负荷只包括室冷负荷和新风冷负荷。9 .集中式及局部空调系统各有哪些优缺点 ？答：集中式，优点：作用面积大，便于集中管理与控制。缺点：占用建筑面积与空间，而且各种被空调房间符合变化较 大时不易调节。局部式，优点：调控灵活，设备分散设置在空调房问，不需要集中的机 房。缺点：维修工作量大，室卫生条件有时较差。10 .在集中处理室设集中再热器和在送风分支管上设局部再热器的案各有什 么优缺点？什么

38、情况下最好是采用既有集中再热器又有局部加热器这一案？答：集中再热，优点：可以减少损失，容易控制并处理到终止状态点。缺点：处理之后的空气品质比较差 局部再热，优缺点与集中式恰相反。对于房间精度要求低波动大的房间才有集中再热比较好。11 .利用风机盘管系统与一般集中式系统相比较是否多费冷量？答：风机盘管系统多费冷量，其中多出的冷量为 Q=G（i 口-im）。12 .如用实际使用工况来校正空调机组的额定冷量 ？答：略习题4-1试为上海某厂一个空调系统确定空气调节过程草并计算所需设备容量。 已知条件如下：车间设计参数冬、豆均为t=20 1C, =505%。夏季余热量为34.9KW,冬 季为-11.6K

39、W。冬、夏余湿量均为2Okg/h,夏季送风湿差采用6C,不用回风。解：略。4-2已知条件同题4-1，但要求用一次回风，新风百分比为20%,重新进行计算。解：略。4-3试为北京某厂一个有二次回风的空调系统确定空气调节过程。并计算所 需设备容量。已知条件如下：车间设计参数冬、豆均为t=20 1C, =50 5%。夏季余热量为34.9KW, 余湿量为1Okg/h 。冬季余热量为-11.6KW,余湿量为15kg/h 。夏季送风温差采用 6C,最小新风百分比为10%。解：略4-4有一空调系统，具空气处理案如附图所示，试在i-d图上描述其空气调节过程。并提出你对该处理案的看法。解：略。OI-aJ / JT

40、JT *“用井水L用冷冻水习题4-5附图图上表示如下，试画出其系统示意习题4-4附图4-5某空气调节系统的空气调节过程在i-d图，并指出这样做与一般二次回风系统相比有利弊？W一室外状态；N一室状态；Ci、C2一混合状态；O一送风状态；Li、L2一喷雾后的露点状态；解：略4-6考虑到风机、风道温开，挡水板过水问题，试问二次回风、双风机空调系统的空气调节过程在i-d图上应该如表示？解：略。第五章空调房间的气流组织思考题1 .总结各种送风式的优缺点及适用围。答：上送下回：送风气流不直接进入工作区，有较长的与室空气混掺的距离,能形成比较均匀的温度场和速度场。上送上回：可将送排（回）风管道集中于空间上部

41、。有利于层高较高的场合，下送上回：有利于改善工作区的空气质量，节能。中送风：不需将整个空间都作为控制调节的对象，可节能。但会造成空间竖向温度分布不均匀。用于高大空间。2 .为什么对不同精度要求的空调房问，在采用不同的送风式时，其送风温差 有不同的限制？答：如果送风温差大，温度波动大，导致精度降低。3 .为什么根据送风温差及热负荷确定的送风量还要用换气次数进行校核？答：看是否有偏差，用工程经验校核。4 .回风口的设置对室气流分布有什么影响 ？答：如果回风口设置合理，可形成比较均匀的速度场和温度（浓度）场，使 气流的不均匀系数降低。5 .分别说明受限射流、射流重叠，非等温射流的影响因素。答：受限射

42、流：壁面长度，风口断面，轴心速度。射流重叠：距离射流轴点的流速。非等温射流：Ar。6 .室气流组织评价指标有哪些？答：不均匀系数，空气分布特性指标，换气效率，能量利用系数。习题5-1 一个面积为6 X 4m,高度为3.2m的空调房间，室温要求200.5 C ,工作区 风速不得大于0.25m/s,净化要求一般，夏季显热冷负荷为5400kJ/h 。试进行侧送 风的气流组织计算。解：选用可调的双层百叶风口。其m1=3.4, n1 = 2.4 ,风口尺寸定为0.3*0.15m ,有效面积系数为0.8, F0= 0.036褶设定如图所示的水平贴附射流。0.1m6.0mI-Ux, txT3.2m2.0m

43、Uh, th0.5m该射流长度x = 6-0.5=(3.2-2-0.1)=6.6m(取工作区高度为2m,风口中心距顶棚0.1m ,离墙0.5m为不保证区)试选用两个风口，其间距为2m,相当于把房间分为两个相等的空间。对于每股射流而言，Fn=4*3.2/2=6.4 m2利用各修正系数图求 2小2小3.对于贴附射流：X 0.7x：k 0.7*6.61/6N 1.83查图5-13得，Ki=0.86,即受限射流。按l/x 2/6.6 0.31,查图5 14曲线1,得K2=1,即不考虑射流重合的影响，由于不属于垂直射流，故不考虑 K30.86*3.4* 2*0.0360.119射流轴心速度衰减：ux u

44、： K1m12F0 x由于工作区域为射流回流区，射流到达计算断面x处风速ux可以比回流区高, 般可取规定风速的2倍，即ux=2Uh,（Uh为回流区风速，或按规规定的风速）因 uh 0.25m/s,故取 0.25m/s,所以 ux 0.5m/s, u0 0.5/ 0.119 4.2m/s计算送风量与送风温差：因 u0 4.2m/s ,两个送风口的送风量 L 2*0.036*4.2*36001008.64m3/h送风温差 to Q/ CL 5400 /(1.2*1.01*1008.64)4.8 C检查tx:此时换气次数 nL/vn 1008.64 /(6*4*3.2)13.1 (1/h)0.086

45、K1n1 2F00.86*2.4*2*0.036x6.6所以，tx 0.086* t0 0.41 C 0.5 C检查贴附冷射流的贴附长度:5.45m1u04 s T。)211.88,(其中 m1= 02m1, n125)0.5z*exp(k),其中 k 0.35 0.62* 儿,餐 0.35 0.62* 0.1/10-036 0.0230.5*11.88*exp(0.023) 6.1m可见在房间长度向射流不会脱离顶棚成为下降流此题得解5-2 一个面积为6 X 4.5m的恒温房间，室温要求200.5 C ,工作区风速不得大于0.25m/s,夏季的显热冷负荷为500kJ/h,试进行板送风的气流组织

46、设计计算并确定房间的最小高度。解：略。5-3 自由射流自高大车间顶棚下水平射出，起始流速及体积风量分别为5.Om/s和500m 3/h,射流起始温度为38 C,室温度保持24 C。若圆管的紊流系数 a=0.08，试计算当射流末端流速为0.25m/s、0.5m/s和0.72m/s时,其轴心温度与 室空气温度之差。痴 Ux为以风口为七点，到射流计算断面距离x#得轴心速度， x为由风口至计算断面得距离因上 0.73ux ,式中 Tx Tx Tn, To To Tn ToUoTx:距风口 x处射流轴心温度，KTo:射流出口温度，KTn：周围空气温度，KTx o.73Ux?(To Tn)UoTx1 o.

47、73 ux1g(To Tn) o.73* 0.25*14 o.5 KUo5Tx2 o.73也g(To Tn) o.73* 05*14 1.o KUo5Tx3 o.73%g(To Tn)。.73*些*14 1.5 K Uo55-4已知房间的长、宽、高分别为21X15 X6m,室温要求26C,房间的显热冷 负荷Q=25oookJ/h,采用安装在4.5m高的圆喷口水平送风，喷口紊流系数a=0.07,试进行集中送风设计计算（风口设置在宽边上，且射程x=18m）解：略。5-5某空调房间，室温要求20 0.5 C,室长、宽、高分别为AXBXH=6 X6 乂3.6m,夏季每平米空调面积的显热负荷Q=300k

48、J/h,采用盘式散流器平送，试确定 各有关参数。解：1.按4个散流器布置，每个散流器对应 Fn 6*6 /4 9m2一 ，一一一 一一. 一一一 一一，一一 水平射程分别为1.5m及1.8m ,取平均l=1.65m ,垂直射程x 3.6 2 1.6m2 .设送风温差t。6 c总风量 L= 300*6*61485m3/h1.2*1.01*6换气次数n148512 1/h6*6*3.6每个散流器送风量Lo 1485/4 371.25m3/h3 .散流器出风速度Uo选定为3.0m/h371.253.0*36000.0344m24.检查 UxU0、:K1K2K3店其中 m1.35, n1 1.1x l

49、x x lK1由 xFn 31皆 1.6 1.08,查表知 K1 0.08, K2、K3均取 1ux3.0*2*1.35*0.08*0.03440.03m/s1.65 1.65.检查 txt02n1Kl F0c* 2*1.1*0.08*0.03446* 0.04 C1.65 1.6所以，经检查Ux和tx均满足要求。6 .检查射流贴附长度Xi ,X 0.5zgexp(k)式中z 5.45g 2gUog4F。( 2r T。)25.45g 2gl.35g3g4 0.0344 ( 2g1.ig5)2 4.4X 0.5*4.4*exp(0.350.62*1.15*0.3)1.72m贴附的射流长度满足要求

50、。此题得解。第六章空调系统的全年运行调节思考题1 .为什么要进行空调系统的全年运行工况分析？答：室外空气状态的变化从两个面来影响室空气状态：一、空气处理设备不作相应调节时引起送风参数的改变，从而造成室空气状态的波动。二、室外空气状态变化会引起建筑传热热量的变化，引起负荷的变化从而引起室空气状态的波动。2 .再热调节法有什么缺点？能用什么办法来避免能量的浪费？将其过程在i-d图上表示出来。答：浪费能源，为了节约能源可以直接露点送风。过程图略。3 .在什么情况下使用定露点调节？答：当室余热量变化、余湿量基本不变时4 .什么情况采用变露点调节法？机器零点是否可任意取值？为什么？答：室余热量、余湿量变

51、化时采用变露点调节。机器露点是通过室外环境冷 源温度变化来确定波动围的，不能随便取值。5 .室温由冬季至夏季允逐渐升高的情况下，空调系统应如运行最经济？答：采用变时设计值或被调参数波动法，扩大不用冷、热的时间。尽量避免 为调节室温湿度而出现冷热抵消的现象。 在冬、夏季节应充分利用室回风，保持 最小新风量，以节省热量和冷量的消耗。在过渡季节，尽量停开或推迟使用制冷 机，而用其他调节（绝热加湿）来满足室参数的要求，并且充分利用室外空气的 自然调节能力，尽可能做到不用冷、热量来达到空调目的。6 .当利用冷冻水处理空气时，室的相对湿度偏大时应如解决？答：降低冷冻水的温度，使得空气有水量的析出，再对空气

52、进行处理到所需 要的状态。7 .喷水室及冷却器利用改变水温、改变水量及改变经过处理设备的风量（旁通）的调节法各有什么优缺点？在17图上表示出来。答：冷水进水水温不变，调节进水流量，在冷负荷减少时，通过盘管的水流 量减少将引起盘管进出口水温差的相应变化。这种控制法国外已大量采用。冷水流量不变，调节进水温度，盘管的水量保持一定，虽然这种法较好， 但每台盘管却要增加一台水泵，在盘管的数量较多时就不太经济，一般只有在温 度控制要求极为精确时采用。旁通的调节法适用于相对湿度要求较高的地，须在调节旁通风门的同时 调节冷冻水温度，适当降低露点。i-d图略。8 .在空调系统全年运行时有没有不需对空气进行冷热处

53、理的时候？这时空 调系统应如运行？答：过渡季节，可以充分利用室外空气的自然调节能力来达到空调目的。9 .风机盘管有那几种局部调节办法？它们的适用围？答：水量调节，负荷调节围小。风量调节，应用广泛，但室相对湿度不易偏高，以防止水温过低时表面 结露。随风量的减小，室气流分布不太理想。旁通风门调节，负荷调节围大，初投资低，调节质量好，可以达到所要 求温湿度和气流分布。 4习题6-1已知某空调系统的室设计状态为t=22 1C,（|）=55 10%,在设计条件下， 余热量为3.5KW,余湿量为2kg/h,送风温差为6 C,在运行中若余热量为4.3KW, 余湿量未变，或余热量变为4.5KW,余湿量变为3k

54、g/h,试问能否用定风量、定露点、 调再热量的法进行运行调节？能否用变露点及变风量的法进行运行调节 ？解：略。6-2对于习题4-1的空调系统，在室外空气状态变化时，应如进行全年运行调节？解：略。6-3对于习题4-2的系统，该空调系统在室外空气状态变化时，应如进行全年 运行调节？并提出自动控制案(画出原理图)解：略。6-4某空调房间室设计参数为 t=22 C,(|)=55%,设计条件下房间余热量为 Q=4OKW,余湿量为W=14.4kg/h,送风温差为8 C ,运行至某一时刻余热量变成 20kw,余湿量未变，试图答：(1)仍用原送风状态送风，室的温度和相对湿度将是多少？(2)如果采用定风量、定露点、变再热量的调节法，此时送风温度应该是多少 度？(3)如果此时余湿量变成9kg/h,应采用什么运行调节法 ？采用什么送风参 数？解：略。第七章空调净化与质量控制习题7-1已知过滤器(三级过滤)的计数效率分别为 1=10%、2=60%、3=96.97%,试求总穿透率是多少？解： 11 2 3 98.91%7-2某洁净空调系统采用三级过滤，室外含尘浓度Cw=106粒/L,室地板面积F=1Om 2,房间高2