空调第5章气流组织课件

第五章空调房间的空气分布第一节送风射流的流动规律第二节排（回）风口的气流流动第三节空气分布器及房间气流分布形式第四节房间气流分布的计算第五章空调房间的空气分布第一节送风射流的流动规律1本章重点：1、气流组织及不同的空气分布方式和设计方法2、空气分布器的类型3、射流和回风流的流动规律4、空调房间气流分布计算本章重点：2气流组织的目的和任务

1、使送入的空气合理分布，有效地控制既定区域内的有关参数处于合理限度；2、消除热湿负荷及有害物，对被调对象的影响，选择合适的排气点；3、合理确定空调空间内的空气分布与送风口的型式、数量和位置，排（回）风口的位置，送风参数（送风温差，送风口速度），风口尺寸。

气流组织的目的和任务1、使送入的空气合理分布，有效3

4、一般精度空调工程的气流组织和风量计算，主要是在工作区域内保持比较均匀、稳定的温湿度。同时，又满足区域温差、空调精度和基数的要求。5、有较高净化要求的空调工程，气流组织和风量计算主要是使工作区域保持应有的净化程度和室内应有的正压。6、对气流速度有严格要求的空调工程，气流组织和风量计算主要在于保证工作区域的气流速度不超过规定的数值。4、一般精度空调工程的气流组织和风量计算，主要是在工4第一节送风射流的流动规律

由直径为的喷口以出流速度射入同温空间介质内扩散，在不受周界表面限制的条件下，则形成如图5-1所示的等温自由射流。

一、自由射流(介绍紊流状态)第一节送风射流的流动规律由直径为5射流主体段轴心速度的衰减规律可表示为：射流主体段的参数变化与有关。表示以风口为起点至所计算断面距离处的轴心速度；表示风口出流的平均速度。为由风口至给定断面的距离；a为无量纲紊流系数当忽略由极点至风口的一段距离，在主体段时直接用：射流主体段轴心速度的衰减规律可表示为：6当风口型式一定时，设，代表射流的衰减特性，用风口的出流面积代替，则：当射流温度与周围空气温度不同，射流与周围空气的混掺结果使射流的温度场(浓度场)与速度场存在相似性，定量的研究得出：

为射流出口温度；为距风口处射流轴心温度；为周围空气温度；代表温度衰减系数。当风口型式一定时，设，代表射7二、受限射流二、受限射流8

在射流运动过程中，射流受限贴附与顶棚的射流流动称为贴附射流。贴附射流可以看成是一个具有两倍出口射流的一半，因此，其风速衰减的计算式为：对于贴附扁射流的计算式为：可见贴附射流轴心速度的衰减比自由射流慢。

非等温帖服射流为冷射流时，射流的贴附长度可用下列各式计算：在射流运动过程中，射流受限贴附与顶棚的射流流动9(一)计算射流几何特征系数：

射流几何特征系数是考虑非等温射流的浮力（或重力）作用而在形式上相当于一个线性长度的特征量。对于集中射流和扇形射流：

对于扁射流：

式中；

(一)计算射流几何特征系数：10

(二)计算

集中式射流：扁形射流：式中或（扁射流）可用图5-3的线图直接查得(二)计算11第二节排(回)风口的气流流动排（回）风口的气流流动近似于流体力学中所述的汇流。所注百分数为无因次距离处值。第二节排(回)风口的气流流动排（回）风口12汇流的规律性是在距汇点不同距离的各等速球面上流量相等，因而随着离开汇点距离的增大，流速呈二次方衰减，或者说在汇流作用范围内，任意两点间的流速与距汇点的距离平方成反比。实际排（回）风口的速度衰减在风口边长比大于0.2且范围内，可用下式估算：

汇流的规律性是在距汇点不同距离的各等速球面上流量相等13第三节空气分布器及房间气流分布形式一、几重常见的空气分布器固定式百叶风口

单层百叶风口双层百叶风口

圆盘散流器第三节空气分布器及房间气流分布形式一、几重常见的空气14斜片式散流器

圆环式散流器直片式线性风口

活条式风口斜片式散流器15二、空间气流分布的形式

上送下回的气流分布形式送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气棍掺的距离，能够形成比较均匀的温度场和速度场。但是，它要求回风管接至空调房间的下部，这将占用一定的建筑面积。(一)上送下回

(a)侧送侧回(b)散流器送风(c)孔板送风

二、空间气流分布的形式上送下回的气流分布形式16(二)上送上回

上送上回方式的特点可将送排（回）风管道集中于空间上部，方案b尚可设置吊顶使管道成为暗装。在采用散流器送风时，应注意两个问题：1、房间净空不能太高，否则送热风时存在一定问题；2、送、回风口应保持一定距离（此距离和送风口的射流长度有关），防止部分送风空气未进人工作区就直接进人了回风口从而形成短流现象，影响对房间的供冷或供热。

(a)单侧上送上回(b)异侧上送上回(c)散流器上送上回

(二)上送上回上送上回方式的特点可将送排（回17(三)下送上回

下送方式除b外，要求降低送风温差，控制工作区内的风速，但其排风温度高于工作区温度，故具有一定的节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。

(a)地板下送(b)末端装置下送(c)置换式下送

(三)下送上回下送方式除b外，要求降低18(四)中送风

在某些高大空间内，实际工作区在下部，只对下部区域进行空调，而对上部区域不进行空气调节。采用中送风的方式(分层空调方式)。与全室空调相比，夏季可节省冷量30%左右，因而节省初投资和运行能耗。但冬季空调并不节能。这种气流分布会造成空间竖向温度分布不均匀，存在着温度“分层”现象。特别是冬季会加大温度梯度而使热耗增大。中送风形式

(四)中送风在某些高大空间内，实际工作19第四节房间气流分布的计算第四节房间气流分布的计算20空调第5章气流组织21空调第5章气流组织22空调第5章气流组织23空调第5章气流组织24空调第5章气流组织25空调第5章气流组织26第五节气流分布性能的评价第五节气流分布性能的评价27空调第5章气流组织28二、空气分布特性指标二、空气分布特性指标29三、换气效率三、换气效率30空调第5章气流组织31四、能量利用系数四、能量利用系数32空调第5章气流组织33习题8－1一个面积为，高3.2m的空调房间，室温要求200.5℃，工作风速不得大于0.25m/s，净化要求一般，夏季显热冷负荷为5400KJ/h，试计算侧送风的气流组织计算。8－2一个面积为的恒温房间，室温要求200.5℃，工作风速不得大于0.25m/s，夏季的显热冷负荷为500KJ/h，试进行孔板送风的气流组织设计计算，并确定房间的最小高度。8－3一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0.5m/s和500/h，射流起始温度为38℃，室内温度保持24℃。若圆管的紊流系数＝0.08，试计算当射流末端流速为0.25m/s，0.5m/s，0.75m/s，时，其轴心温度与室内空气温度之差。8－4已知房间的长宽高分别为21×15×6m，室温要求26℃，房间的显热冷负荷Q＝25000KJ/h，采用安装在4.5m高的圆喷口水平送风，喷口紊流系数＝0.07，试进行集中送风设计计算（风口设置在宽边上，且射程为18m）8－5某空调房间，室温要求200.5℃，室内长宽高分别为A×B×H＝6×6×3.6m，夏季每平方米空调面积的显热负荷Q＝300KJ/h，采用盘式散流器平送，试确定各有关参数。习题8－1一个面积为，高3.34第五章空调房间的空气分布第一节送风射流的流动规律第二节排（回）风口的气流流动第三节空气分布器及房间气流分布形式第四节房间气流分布的计算第五章空调房间的空气分布第一节送风射流的流动规律35本章重点：1、气流组织及不同的空气分布方式和设计方法2、空气分布器的类型3、射流和回风流的流动规律4、空调房间气流分布计算本章重点：36气流组织的目的和任务

1、使送入的空气合理分布，有效地控制既定区域内的有关参数处于合理限度；2、消除热湿负荷及有害物，对被调对象的影响，选择合适的排气点；3、合理确定空调空间内的空气分布与送风口的型式、数量和位置，排（回）风口的位置，送风参数（送风温差，送风口速度），风口尺寸。

气流组织的目的和任务1、使送入的空气合理分布，有效37

4、一般精度空调工程的气流组织和风量计算，主要是在工作区域内保持比较均匀、稳定的温湿度。同时，又满足区域温差、空调精度和基数的要求。5、有较高净化要求的空调工程，气流组织和风量计算主要是使工作区域保持应有的净化程度和室内应有的正压。6、对气流速度有严格要求的空调工程，气流组织和风量计算主要在于保证工作区域的气流速度不超过规定的数值。4、一般精度空调工程的气流组织和风量计算，主要是在工38第一节送风射流的流动规律

由直径为的喷口以出流速度射入同温空间介质内扩散，在不受周界表面限制的条件下，则形成如图5-1所示的等温自由射流。

一、自由射流(介绍紊流状态)第一节送风射流的流动规律由直径为39射流主体段轴心速度的衰减规律可表示为：射流主体段的参数变化与有关。表示以风口为起点至所计算断面距离处的轴心速度；表示风口出流的平均速度。为由风口至给定断面的距离；a为无量纲紊流系数当忽略由极点至风口的一段距离，在主体段时直接用：射流主体段轴心速度的衰减规律可表示为：40当风口型式一定时，设，代表射流的衰减特性，用风口的出流面积代替，则：当射流温度与周围空气温度不同，射流与周围空气的混掺结果使射流的温度场(浓度场)与速度场存在相似性，定量的研究得出：

为射流出口温度；为距风口处射流轴心温度；为周围空气温度；代表温度衰减系数。当风口型式一定时，设，代表射41二、受限射流二、受限射流42

在射流运动过程中，射流受限贴附与顶棚的射流流动称为贴附射流。贴附射流可以看成是一个具有两倍出口射流的一半，因此，其风速衰减的计算式为：对于贴附扁射流的计算式为：可见贴附射流轴心速度的衰减比自由射流慢。

非等温帖服射流为冷射流时，射流的贴附长度可用下列各式计算：在射流运动过程中，射流受限贴附与顶棚的射流流动43(一)计算射流几何特征系数：

射流几何特征系数是考虑非等温射流的浮力（或重力）作用而在形式上相当于一个线性长度的特征量。对于集中射流和扇形射流：

对于扁射流：

式中；

(一)计算射流几何特征系数：44

(二)计算

集中式射流：扁形射流：式中或（扁射流）可用图5-3的线图直接查得(二)计算45第二节排(回)风口的气流流动排（回）风口的气流流动近似于流体力学中所述的汇流。所注百分数为无因次距离处值。第二节排(回)风口的气流流动排（回）风口46汇流的规律性是在距汇点不同距离的各等速球面上流量相等，因而随着离开汇点距离的增大，流速呈二次方衰减，或者说在汇流作用范围内，任意两点间的流速与距汇点的距离平方成反比。实际排（回）风口的速度衰减在风口边长比大于0.2且范围内，可用下式估算：

汇流的规律性是在距汇点不同距离的各等速球面上流量相等47第三节空气分布器及房间气流分布形式一、几重常见的空气分布器固定式百叶风口

单层百叶风口双层百叶风口

圆盘散流器第三节空气分布器及房间气流分布形式一、几重常见的空气48斜片式散流器

圆环式散流器直片式线性风口

活条式风口斜片式散流器49二、空间气流分布的形式

上送下回的气流分布形式送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气棍掺的距离，能够形成比较均匀的温度场和速度场。但是，它要求回风管接至空调房间的下部，这将占用一定的建筑面积。(一)上送下回

(a)侧送侧回(b)散流器送风(c)孔板送风

二、空间气流分布的形式上送下回的气流分布形式50(二)上送上回

上送上回方式的特点可将送排（回）风管道集中于空间上部，方案b尚可设置吊顶使管道成为暗装。在采用散流器送风时，应注意两个问题：1、房间净空不能太高，否则送热风时存在一定问题；2、送、回风口应保持一定距离（此距离和送风口的射流长度有关），防止部分送风空气未进人工作区就直接进人了回风口从而形成短流现象，影响对房间的供冷或供热。

(a)单侧上送上回(b)异侧上送上回(c)散流器上送上回

(二)上送上回上送上回方式的特点可将送排（回51(三)下送上回

下送方式除b外，要求降低送风温差，控制工作区内的风速，但其排风温度高于工作区温度，故具有一定的节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。

(a)地板下送(b)末端装置下送(c)置换式下送

(三)下送上回下送方式除b外，要求降低52(四)中送风

在某些高大空间内，实际工作区在下部，只对下部区域进行空调，而对上部区域不进行空气调节。采用中送风的方式(分层空调方式)。与全室空调相比，夏季可节省冷量30%左右，因而节省初投资和运行能耗。但冬季空调并不节能。这种气流分布会造成空间竖向温度分布不均匀，存在着温度“分层”现象。特别是冬季会加大温度梯度而使热耗增大。中送风形式

(四)中送风在某些高大空间内，实际工作5