空调系统与气流组织设计参考手册

空调系统的分类（1）按担负室内负荷介质不同分：①全空气系统定义：担负室内的介质全部为经过处理的空气。特点：风管尺寸大，对层高有要求，一般大于3.9m。空调房间只有风管和风口，控制噪声容易。新风可以调节，有利于过度季节节能运行。除湿功能相对强。水系统相对简单。一般需要设空调机房。适用：是目前广泛应用的形式之一，主要用在大空间场合，如：商场，影剧院、报告厅、大厅等。典型代表：全空气一次回风系统。②全水系统定义：担负室内负荷的介质全部为水。特点：没有风管，对层高要求低，一般大于3.0m。空气处理设备布置在空调房间。水系统相对复杂。没有新风，室内空气卫生条件差。适用：主要应用在多房间分割的宾馆、办公、写字楼等，但因没有新风，现在很少使用。典型代表：风机盘管系统。③空-气水系统定义：担负室内负荷的介质一部分为水，一部分为经过处理的空气。特点：新风主要用于改善室内卫生条件，风管尺寸小，对层要求低，一般大于3.3m。空气处理设备布置在空调房间。水系统相对复杂。一般需要设新风机房。适用：是目前广泛应用的形式之一，主要用在多房间分割的场合，如：宾馆，办公、写字楼等。典型代表：风机盘管新风系统。④冷剂系统定义：担负室内负荷的介质为制冷剂。特点：冷剂管尺寸小，对安装空间要求低。空气处理设备布置在空调房间。没有水系统。没有新风，卫生条件差。适用：是目前广泛应用的形式之一，主要用在多房间分割的场合，如：宾馆，办公、写字楼等。典型代表：分体空调、多联空调系统（可以配新风系统）。（2）按风量是否变划分（对全空气系统）①定风量系统：系统风量不随空调负荷变化。②变风量系统：系统风量随空调负荷变化。（3）按水量是否变划分：①定水量系统：系统水流量不随负荷变化。②变水量系统：系统水流量随负荷变化。（4）按风速高低划分①低速风道系统：最大风速：8-10m/s。②高速风道系统：最大风速：10-20m/s。（5）按风道数量划分（全空气系统）①单风道系统：只有1个风道，冬夏转换，冷热共用。②双风道系统：2个风道，一个送冷风，一个送热风。（6）其它系统①蒸发冷却系统：利用水蒸发吸热处理空气，不需要制冷机，主要用在气候干燥的地区。②温湿度独立调节系统：温度、湿度控制各自独立，一般新风担负湿负荷，常用溶液除湿，担负空调冷负荷的空气处理设备冷源水温可大幅度提高（提高蒸发温度），大大提高制冷机组能效比。③布袋式空调、毛细管辐射空调。④其它以冷热源形式命名的：如：热泵热泵空调（地源热泵、水源热泵空调）、蓄能空调（冰蓄冷、水蓄冷）、太阳能空调等。全气空调系统分类：(1)按风量是否变化：定风量系统、变风量系统。(2)风量数量不同：单风道系统、双风道系统。(3)按风速高低分：低速系统、高速系统。按处理空气来源不同①直流式（全新风）系统处理的空气全部来自室外。卫生条件最好，能耗最大。主要用在室内空气不能循环利用的场所；春秋过度季节可以利用室外空气调节室内空气，（制冷机不运行）。②循环式（封闭式）系统处理的空气全部来自室内循环空气。卫生条件最差，能耗最小。主要用在没有人或人停留短暂的场所。③回风式系统处理的空气一部分来自室外，一部分部来自室内，新风的任务主要是改善室内卫生条件。满足卫生条件的同时，为节能，应尽量利用室内空气。回凤式系统又有：一次回风系统和二次回风系统，工程上广泛采用的是一次回风系统。单风道定风量低速系统（1）直流式：①夏季-再热工况：原理图式（设计空气处理方案），空气处理流程：i-d图表示，系统计算：系统冷量：QL=Gw(iw-iL)新风冷量：Qw=Gw(iw-iN)再热量：Qr=Gw(iO-iL)室内冷负荷：QN=GW(iN-iO)，QL=QWQNQr系统冷量：选择空气处理设备的基本依据，一部分用来担负新风冷负荷，一部分用来再热，一部分用来担负室内冷负荷。②夏季-露点工况原理图式：空气处理流程，i-d图：如何确露点；水温的影响；室内参数的偏离。计算：QL=Gw(iw-iL)；Qw=Gw(iw-iN)Qr=0；QN=GW(iN-iL)；QL=QWQNQr③冬季-再热工况：原理图式，空气处理流程：i-d图：露点控制、无露点控制。系统计算：预热量；再热量；加湿量。实现方法：（2）循环式①夏季-再热工况：原理图式（设计空气处理方案）空气处理流程；i-d图；系统计算：系统冷量：QL=G(iN-iL)新风冷量：Qw=0再热量：Qr=G(iO-iL)室内冷负荷：QN=G(iN-iO)；QL=QrQN②夏季-露点工况：原理图式（设计空气处理方案）空气处理流程；i-d图表示。系统计算：系统冷量：QL=G(iN-iL)新风冷量：Qw=0再热量：Qr=0室内冷负荷：QN=G(iN-iO)；QL=QN（3）一次回风系统①夏季-再热工况：原理图式（设计空气处理方案）。空气处理流程；空气量平衡：G=GWGh（对机组）G=GhGP（对房间）新风比：m=GW/Gi-d图，系统计算；混合点计算：m=GW/G=(iC-iN)/(iW-iN)iC=iN(iW-iN).m%系统冷量：QL=G(iC-iL)新风冷量：QW=GW(iW-iN)再热量：Qr=G(iO-iL)室内冷负荷：QN=G(iN-iO)；QL=QWQrQN双风机系统：②夏季-露点工况：原理图及空气处理流程i-d图；计算：③冬季-再热工况：原理图式，空气处理流程：i-d图：加热量、加湿量计算：冬季新风比、新风量：新风比：m'=GW/G=（iN-iC'）/（iN-iW'）新风量：GW'=G.m'A当m'>=m，取GW'作为冬季新风量。Bm'<m，取m作为冬季新风比，此时，新风须预热。CiW'>=iW1：新风不须预热（调新风比）。DiW'<iW1：新风须预热。EiW1=iN(iN-iL)/m预热的分界线。表面式换热器处理空气：（4）二次回风系统：①原理图式；②空气处理流程；③空气量平衡。G=Gh1Gh2GP；G=GLGh2；GL=GWGh1。④与一次回风相比主要特点：节省在热量；机器露点低，要求水温低；处理风量减少，除湿能力降低。（5）系统划分原则：暖通规范规定，下列情况之一的宜分别独立设置系统：（1）使用时间不一致；（2）温、湿基数数和允许波动范围不同；（3）洁净度标准要求不同；（4）噪声标准要求不同，有消声要求和产生噪声的区域；（5）需要同时供冷供热的空调区域；（6）空气中含有易燃易爆物质的区域。（7）应与建筑防火分区一致。建议：（1）一个系统半径不宜过大，一般50-60m，不宜超过80m；（2）一个系统作用面积，不宜超过2000m2，1000-1500为宜。（6）常用空调机组：①柜式空调机组国标《柜式风机盘管》JB/T9066-1999组成与结构：风机：离心式，1-3台；表冷器：盘管，排数4-8；类型：立式、卧式、吊装式。主要技术参数：风量：风量范围2000-50000m3/h；风压：出口静压，一般在100-500Pa。制冷量、制热量：标准工况下给出。水流量、阻力：电源：380V，50HZ；选型：按风量选，校核冷量。按冷量选，校核风量。修正：①进风工况不一致修正；②流量修正。配管与控制②组合式空调机组国标：《组合式空调机组》GB/T14294-2008主要功能段：混合段、表冷段、加热段、加湿段、初效过滤、中效过滤、风机段、消声段、中间段等。主要特点：功能多，用途广，可根据需要选择；处理风量大；模数化尺寸（保持迎面风速不变）；外型行尺寸大；造价高。设备选型：（1）根据空气处理需要配置各功能段。（2）各功能段应进行计算选型，包括风机段，可以根据需要配置。功能段选择示例：一次回风系统，要求初、中效滤2级过滤，冬季加湿。（7）空调机房①作用：布置空调机组的专用房间。②数量：数量取决于空调系统的数量，可以1层1个、几个层、几层一个等。③位置要求：便于取新风：一般靠外墙（也可竖井至屋顶室外），室外环境空气不能受污染、参数波动小；便于空气输送、便于回风：应靠近空调区域。面积：满足机组布置及安装、检修通道尺寸要求。设计要点：机组布置：检修通道，风管、水管阀门附件修空间。新风口：面积：一般宜按新风比50-100%计算，风速一般在2-4m/s，民用建筑建议2-3m/s。位置要求：一层下边距地：硬地2.0m，绿地1.0m，可以贴梁下，楼层也可在窗台下。回风口：回风方式：集中回风、风管回风、吊顶回风、走廊回风。有效面积：按最小新风比确定的回风量计算，风速控制在2-5m/s，（民用建筑，建议2.5m/s左右）。出风口连接：弯头、静压箱（静压箱：均压、分配作用，按风速确定，风速一般1-3m/s。）新风、回风进机组方式设混风箱：新风、回风直接进混风箱（提倡做法）空调机房当混风箱（不提倡）配管：（略）新风比调节措施：新、回风口均应设风量调节阀。防火要求：空调机房的门为防火门，进出空调机房室内侧的风管、风口均应设70℃关闭的防火阀。出风弯头连接，新、回风混合箱连接：出风静压箱连接，新、回风空调机房直接混和：变风量系统（1）变风量原理①原理及公式：G=QX/（tN-tO）；G=W/(dN-dO）负荷变化时，改变风量，保持（tN-tO）或（dN-dO）不变。②i-d图分析：③结论：单纯的变风量方法，不能同时保证室内的tN和ΦN，只能维持下一个参数不变，要保证两个参数不变必须采取辅助措施：变风量控制室内tN，变露点控制ΦN；变风量控制室内ΦN，变再热控制tN。(2)变风量系统的特点：①风量随负荷变化，节省再热和风机功率；②风量不能过度减小，否则会影响气流组织和新风量。③室内温湿度同时要求保证时，不适合采用单纯的变风量方法，一般主要用于舒适性空调。④可减少总的装机容量10-30%⑤可用于低温送风；⑥与定风量系统相比，方便多房间温度控制（分区温度控制）。⑦自控要求高。（3）改变风机风量的方法：①改变风机转速（风机变频）；②改变风机进口导叶角度；③调节出口风阀。（4）变风量系统组成①空气处理设备：处理新风或新风与回风的混合空气。②送回风系统：输送分配集中处理后的空气。③变风量末端装置（也称VAVBOX），一般要求：负荷变化时，能自动改变风量；具有自平衡能力；避免风口节流时产生的噪声；最小风量限制功能。（5）常用的变风量末端装置①单风道型（单纯的节流型）压力有关型、压力无关型；基本型、再热型（带热水盘管）（查看暖通南社相关课件）②风机动力型风机串联型：一次风可最小新风运行；可用于低温送风系统；风机必须连续运行。风机并联型：一次风可最小新风运行；可用于低温送风系统；风机可间歇运行。（低温送风：to<=10℃）双风机型（6）系统类型主要有节流型和旁通型，后者不是真正意义的变风量，节流型系统与BOX密切相关。变风量系统示意图：（7）VAV系统的控制方法风机变频控制：定静压、变静压、总风量控制。（8）设计要点：①设备选型：按逐时；②风管：按末端最大风量累加×0.9确定，可以布置环状；③最小风量及新风量；④周边和内区；⑤低温送风。风机盘管新风系统风机盘管：（1）风机盘管构造及类型①国标《风机盘管机组》GB/T19232-2003②构造与组成：风机：离心、贯流：1-3台；电源：220V，30-200W；表冷器：2-3排；积水盘；回风箱；排气阀。③类型：按出口静压：标准型、高静压型；按安装形式：卧式暗装（明装）、立式暗装（明装）、卡嵌式（四面出风、二面出风）、壁挂、其它。（2）主要技术参数①风量、制冷量、制热量：按高、中、低三档给出，高档对应标准工况（同前回风工况）。全冷量与显冷量：一般国外和部分国产给出。显热比（SHF)与热湿比(εP)SHF=显热/全热；εP=2500(1-SHF)。②出口静压标准型：12Pa；高静压型：30Pa、50Pa流量、水阻力额定流量：对应高档参数的流量，可作为水力计算流量。阻力：额定流量下的阻力，一般10-30kPa。④承压：1.6MPa。(3)规格型号①国标：FP-xxx（xxx-风量x10，风量单位m3/h）②国外：XXX-x00（XXX-型号，x00-英制单位风量）③型号与风量：注意：从控制噪声角度，尽量不选FP-136以后的。（4）冷量调节方式①风量调节：手动三档（高、中、低）；无极调速。②水量调节：改变进入表冷器水流量电动二通阀：通断调节，水系统为变流量（提倡）。电动三通阀：通断调节，水系统为定流量。（5）配管与控制（6）布置要求及形式①侧送：采用标准型，进深一般宜控制在7m内。②下送：一般接风管，采用高静压型。（6）设备选型①按高档参数还是中档参数选？高档参数选：冷量没有富余，运行噪声相对高，气流组织好，节省造价。中档参数选：冷量有富余，运行噪声相对低，气流组织相对差，一般大一个型号。②选型计算按风量选：计算风量：GP=Qn/(iN-iO)(新风不担负室内负荷）按计算风量选型，GP′(风盘风量）>=GP计算冷量：QP=GP(iN-iO)校核冷量：QP′（风盘冷量）>=QP按冷量选：计算冷量：QP=GP(iN-iO)按计算冷量选型，QP′(风盘冷量）>=QP校核风量：GP′>=GP=QP/(iN-iO)②修正：工况不一致的修正（样本修正给出系数）室内状态点分析。新风供给方式（1）新风不经处理：浴厕排风、开墙洞引入、风机集中引入等方式。（2）新风集中处理：（独立新风系统）①新风处理终态新风处理到室内等温线，盘管担负一定的新风负荷，盘管湿工况。新风处理到室内等焓线新风不担负室内负荷，盘管湿工况。新风处理到室内等含湿量线，新风担负一定室内负荷，盘管湿工况。新风处理到低于室内等含湿量线，新风担负湿负荷，盘管干工况。②新风处理终态分析水温要求：tW1>tW2>tW3>tW4实验结果：tW1=tNtW2=8-10℃；tW3=6-8℃；tW4=3-5℃。结论：处理到L1：要求水温高，盘管担负一定新风负荷。处理到L2：要求水温略高于常规冷水机组出水温度（7℃），盘管不担负新风负荷，国内目前广泛使用的方法。处理到L3：要求水温与常规冷水机组出水温度，基本一致，但新风担负一定室内负荷。处理到L4：要求水温低于常规冷水机组出水温度，新风担负室内湿负荷。③新风送入房间方式新风直接送入房间，且与盘管合用出风口；新风直接送入房间，不与盘管合用出风口；新风送入盘管尾部。新风机组、风机盘管选型（1）新风机组选型①计算新风系统新风量②新风机组选型：按新风量选机组（整体式、组合式）表冷器：夏热冬冷地区，建议一般选用6排管。③修正：设计工况与标准工况不一致的修正。④校核新风冷量新风冷量：QW=GW(iW-iN)样本供修正后的新风冷量QW′>=QW（2）风机盘管选型以新风处理到室内等焓线，不担负室内负荷；新风直接送入房间并与盘管合用出风口为例。①空气处理流程；②i-d图；③选型步骤：计算热湿比：ε=Qn/W确定送风状态O：过室内状态点N做ε线与相对湿度线90%的交点，作为送风状态点O（按露点送风确定）。计算房间送风量：G=Qn/（iN-iO）计算盘管处理终态LP：按2种不同状态空气混合计算，已知新风处理终态L（室内状态点的等焓线与相对湿度90或95%的交点）、混合状态点O（送风状态点），求LP。iLP=iO-GW/GP（iL-iO）计算盘管风量：GP=G-GW计算盘管冷量：QP=GP（iN-iLP）风机盘管选型：按风量或冷量选。修正与校核。新风机组与新风机房（1）新风机组结构类型：与空调机组同（柜式、组合式）技术参数：即空调机组的新风工况选型：按风量选，校核冷量。配管控制：同空调机组，区别是一般控制出风温度。（2）新风机房设置：随新风系统，1层1个，1层几个，几层1个。位置：便于取新风、便于空气输送。面积要求：同空调机房新风入口：位置、高度、风速、防冻要求。冷剂空调系统类式：（1）房间空调器系统；（2）单元空调机系统（3）变制冷剂流量系统；（4）水环热泵系统。主要特点：（1）体积小，自动化程度高，安装、使用简单；（2）直接蒸发，换热效率高；（3）一般为空气冷却，制冷性能系数低；冬季供热能力随室外温度降低减少，且需要除霜；（4）计费方便，便于分户计量。多联空调系统：（1）原理（2）组成：①压缩机：涡旋式变频：交流变频、直流变频数码涡旋：通过负载和卸载的时间控制来实现能量调节的。①凝器（供冷为冷凝器，供热为蒸发器）风冷（空气冷却），水冷，地源；②内机（供冷为蒸发器，供热为冷凝器）；③媒管路：液管、汽管。（3）室外机压缩机配置形式与能量调节①变频：变频定频；双变频。②数码涡旋：数码定频变频压缩机：部分负荷时能效高；数码：满负荷能效高。（4）室外机容量范围与室内机形式①室外机容量范围单台容量：8HP、10HP、12HP、16HP，1HP≈3000W；最大模块组合：64HP；可连接室内数量：13-64个。②室内机形式卡嵌式：四面出风、两面出风；卧式暗（明）装；立式暗（明）装；立式、壁挂。构造与风机盘管基本一样。（5）工作环境要求：制冷：-5~43℃；制热：-15~16℃（5）多联机系统的主要特点①不需要另设热源，不需要制制冷机房、空调机房，对建筑条件要求低。②变频（或数码变容）调节，部分负荷能效高、运行节能，特别适合个别场合需要加班的场合（如：办公楼、写字楼等）。③体积小，自动化程度高，安装、使用简单。④直接蒸发，换热效率高。⑤计费方便，便于分户计量。⑥一般为空气冷却，制冷性能系数低；冬季供热能力随室室外温度降低减少，且需要除霜；⑦随冷媒管长增加，能效衰减降低。⑧变频有一定电磁干扰。⑨单机组系统容量小。⑩不适合室外温度过低的地区使用，一般高于-15℃。（6）新风供给方式①间歇开启门窗换气：不提倡②风机直接引入：不提倡③专用新风机组：（直接蒸发式，1拖1，或室外机带），按新风量选机组。④热回收式新风机组：利用室内排风处理室外新风，有全热回收型（有吸湿性）和显热回收型（无吸湿性），选用原则：室内外温差大，含湿量差小的情况选用显热型。要求新风和排风不直接接触的，选用显热型。其它情况应尽量选用全热型。选型计算：按风量选，按效率校核回收量，详见：06K301。注意：由于效率问，室内排风不能将室外新风处理到室内等焓线，室内机需要承担一部分新风负荷。（7）多联机系统设计要点：①配管：长度、高差：a最大连接管长：175m；b室内外机最大落差：室外机在上方：50m；室外机在下方：30m；c室内机之间最大落差：15m。②室内机、室内外机冷量配比所谓室内机、室外机冷量配比即一个系统的室内机容量与室外机容量之比，宜按同时使用率确定：③室外机冷量衰减修正：温度、连接率、管长、高差修正。④室外机制热量校核：冬季室外计算温度、除霜。⑤GB50736-2012、《措施》09规定：室内机选型应在负荷计算的基础上进行温度、连接率、连接管长、高差修正。在冬季供热时，应根据室外气象条件和融霜条件对室外机制热量进行校核。系统划分时，宜将经常使用的和不经常使用的房间组合在一起，使系统同时使用率或满负荷率在40-80%。应优化室外机与室内机的配管，配管等效长度不宜超过70m。⑥室外机布置屋顶、地面：不宜按厂家要求最小间距布置，保持气流畅通，避免短路。不宜密集布置，避免夏季产生热岛效应。空间受限时，应注意气流短路，适当抬高，必要时，应进行模拟。设备阳台：注意设导风，并应核算排风速度（宜>5m/s)。条件允许时，应错位布置设备阳台或错位进风、排风路由，避免夏季形成热空气柱。其它空调系统辐射板空调：(1)空调系统以辐射板为末端与新风系统相结合的半集中式空调，辐射板一般以水作为冷媒，属于空气-水系统，新风一般采用置换通风。(2)辐射板的分类①冷辐射板：塑料或金属管埋在顶板或墙体中。②模块化辐射板产品：以塑料或金属管制成的模块化辐射板产品，安装在室内，形成冷辐射吊顶或墙壁。如所谓毛细管空调（塑料管，管径2-3mm）。（3）特点：①冷却吊顶的传热以辐射为主，可降低室内垂直温度梯度，提高人体舒适感。②供水温度较高，一般>16℃，可提高制冷机蒸发温度，从而提高制冷机能效。③冷却吊顶担负显热负荷，新风担负除湿任务，也是一定意义上的温湿度独立控制系统。④水温高、可用多种冷源形式，如天然冷源。⑤冷却吊顶表面温度要高于室内空气露点温度。⑥由于水温高，单位面积供冷能力受到一定限制，这种系统除湿、供冷能力较弱，不适合湿负荷大场合，一般适合冷负荷、湿负荷均较小的场所。水环热泵空调：（1）原理：属于冷剂系统。（2）水环热泵机组：①整体分体式：压缩机、冷凝器、蒸发器（空气处理）；②分体式：压缩机冷凝器、室内机（蒸发器）。（3）应用形式①内区供冷、外区供热（或同时供热供冷）②辅助热源（热源怎么样选？）③单冷（4）特点①水冷，能效相对高；②可实现同时供热供冷；③方便计量；④新风采用专用机组；⑤造价低。蒸发冷却空调：夏季室外计算湿球温度较低、干球温度日校差大的地区，空气冷却采用蒸发冷却处理空气。（如吐鲁番，干球35℃，湿球19℃）(1)直接蒸发冷却：湿度偏大，温降有限。(2)2级蒸发冷却（间接）：获得更大的温降。温湿度控制系统：(1)空度控制：以空调末端（如干式风盘，冷辐射板等）承担室内显热负荷，控制房间温度，大幅度提高冷水机组蒸发温度（一般18/23℃）从而大幅度提高冷水机组能效，达到节能的目的。(2)湿度控制：以新风承担室内湿负荷，控制房间的相对湿度，新风除湿的方法主要有：①溶液除湿：热泵式溶液除湿机组。②冷冻除湿：常规的新风机组，也称为双冷源系统，低温（7/12℃）冷水机组承担新风除湿，高温（18/23℃）冷水机组承担显热负荷。热泵式溶液除湿机组原理：双冷源新风机组原理：其它空调：(1)与冷热源形式无关的其它空调系统①低温送风系统：送风温度一般在4-12℃（常规14-18℃）。一类低温送风：4-6℃，需用特出风口，一般不推荐。二类低温送风：6-8℃，一般与冰蓄冷结合。三类低温送风：9-12℃，一般与冰蓄冷结合，也可与常规空调结合。②送风方式诱导箱、混合箱：一次风与室内空气混合。低温专用风口；VAV系统。(2)与冷热源形式无关的空调系统①热泵空调空气源；水源；土壤源；污水源；太阳能。②蓄能空调：冰蓄冷；水蓄冷。③非电类空调：溴化锂吸收式；太阳能。④大温差空调：水温：5/13℃。节能：降低水泵流量-降低水泵功耗，大于机组能效降低带来的能耗增加，节能率可达15%左右。空调区气流组织气流组织（空气分部）的任务（1）任务：合理地组织室内空气的流动与分布，使室内工作区的温度、相对湿度、和洁净度能更好的的满足人体舒适感要求和工艺要。（2）方法：根据空调区对温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、温度梯度、空气分布特性指标（ADPI）等要求，进行设计计算。（3）影响气流组织的主要因素①送风口的形式、位置；②送风射流：形式、参数（送风温度、出口流速等）；③回（排）风口的位置；④房间的几何形状；⑤污染源的位置、性质。送风口气流运动规律送风射流分类：①根据雷诺数大小有：层流和紊流；②根据射流与周围空气温度：等温射流和温差射流；③根据射流发展是否受：自由射流、受限射流。送风射流运动规律：（1）等温自由紊流射流①轴心流速衰减规律vx/vo=0.48/(a.x/do0.147)vo：射流出口流速,m/s；vx：射程x处的轴心流速，m/s；x：计算断面距风口的距离m；a：风口紊流系数，反映出口断面流速不均性；do：送风口直径或当量直径。②结论提高出口流速或减小风口紊流系数，可以增大射程；如需增大扩散角θ，即增大射流与周围空气的混合能力，可以选用a较大的风口。(2)温差射流①热射流与冷射流：射流出口温度高于室内空气温度为热射流，低于室内空气温度为冷射流。②轴心温差衰减规律ΔTx/ΔTo=0.35/(a.x/do0.147)ΔTo：射流出口温度与室内空气温度之差,K；ΔTx：射程x处的轴心流速，m/s；X：计算断面距风口的距离m；③结论：射流温度场与速度场有相似性；热量扩散比动量扩散快：ΔTx/ΔTo=0.73（vx/vo）①流弯曲判据：阿基米德数：Ar=gdo(To-Tn/(vo2Tn)aTo>Tn，Ar>0，热射流，射流上弯；bTo<Tn，Ar<0，冷射流，射流下弯；cTo=Tn，|Ar|<0.001,可忽略射流弯曲，看成等温射流。射流弯曲轴心轨迹a方程：yi/do=(xi/do)tgβAr(xi/docosβ)2(0.51axi/docosβ0.35)轴心轨迹图：(3)受限射流①轴对称射流②贴附射流：无因次距离：x′=ax0/（Fn）0.5或x1′=ax/（Fn）0.5ax′≤0.1时，射流扩散规律与自由射流同，x′=0.1的界面称为第Ⅰ临界断面。bx′>0.1时，射流扩散受限，当x′=0.2时，射流流量达到最大，射流断面稍后达到最大，为第Ⅱ临界断面。回流区最大回流平均流速vhp/vo.Fn0.5/do=0.69Fn：垂直射流的空间断面面积；Fn0.5/do：射流自由度。（4）多股平行射流：无因次距离：x′=ax0/（Fn）0.5或x1′=ax/（Fn）0.5ax′≤0.1时，射流扩散规律与自由射流同，x′=0.1的界面称为第Ⅰ临界断面。bx′>0.1时，射流扩散受限，当x′=0.2时，射流流量达到最大，射流断面稍后达到最大，为第Ⅱ临界断面。回流区最大回流平均流速vhp/vo.Fn0.5/do=0.69Fn：垂直射流的空间断面面积；Fn0.5/do：射流自由度。（4）多股平行射流：无因次距离：x′=ax0/（Fn）0.5或x1′=ax/（Fn）0.5ax′≤0.1时，射流扩散规律与自由射流同，x′=0.1的界面称为第Ⅰ临界断面。bx′>0.1时，射流扩散受限，当x′=0.2时，射流流量达到最大，射流断面稍后达到最大，为第Ⅱ临界断面。回流区最大回流平均流速vhp/vo.Fn0.5/do=0.69Fn：垂直射流的空间断面面积；Fn0.5/do：射流自由度。（4）多股平行射流：回风口气流运动规律：（1）点汇回风口近似点汇，距点汇不同距离的各等速球面上流量相等，随着离开点汇的距离增大，流速呈二次方衰减：v1/v2=(r2/r1)2（2）实际回风口vx/vo=0.75(10xF)/F对室内气流分布的要求与评价要求：（1）温度梯度要求①ISO7730标准：工作区内，距地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃。（坐立）②ASHRAE55-92标准：工作区内，距地面上方1.8m和0.1m之间的温差不应大于3℃。（站立）（2）空调区允许风速①舒适性空调：冬，≯0.2m/s；夏，≯0.3m/s。②工艺性空调：冬，≯0.3m/s；夏，0.2-0.5m/s。评价及指标（1）吹风感和空气分布特性指标①吹风感（有效吹风温度）θ=（tx-tr)-7.8(vx-0.15)tx、tr：室内某地点的温度与室内平均温度℃；vx：室内某地点的风速,m/s。θ=-1.7~1.1℃，vx<0.35m/s，大部人感觉舒适，小于下限时有吹冷风感。θ用于评价工作区任一点的吹风感。②空气分布特性指标(ADPI)：用于整个工作区的评价。ADPI=（-1.7<θ<1.1）的测点数/总测点数×100%（2）不均匀系数空调区内选择n个测点，分别测的各点的温度ti和风速vi，则：平均温度：tP=∑ti/n平均风速：vP=∑vi/n对应均方根偏差：为σt、σv温度不均匀系数：kt=σt/tP速度不均匀系数：kv=σv/vPkt、kv越小，气流均匀性越好。（3）能量利用系数及通风效率①能量利用系数：ηN=（tP-tO）/（tN-tO）tP、tN、tO：分别为排风温度、空调区空气平均温度、和送风温度（℃）。ηN反映了不同气流组织情况下的能量利用有效性。当tP<tN时，ηN<1，说明余热未被有效排出，能量利用有效性低。②通风效率：ηT=（CP-CO）/（CN-CO）CP、CN、CO：分别为排风污染物浓度、空调区空气平均污染物浓度、和送风污染物浓度（mg/m3）。ηT的大小反映了室内污染物移除迅速程度。混合通风，当CP≈CN，ηT≈1，对于接近活塞流的置换通风，ηT≈1-4。（4）空气龄与换气效率①空气龄定义：指空气质点自进入室内至到达室内某点所经历的时间。空气龄评价了空气流动状态的合理性。空气龄短越，说明到达该处的空气可能被掺混的污染物少，排出污染物能力强。空气龄概念抽象，实际测量困难，一般用测量示踪气体的浓度变化确定局部平均空气龄。②换气效率定义：空气最短滞留时间与实际全室平均滞留时比。是评价换气效果优劣的指标，与污染物无关。是基于空气龄的指标，反映了空气流动状态的合理性，理想的气流分布，ηa=1；一般情况下，ηa<1。送回风口的型式（1）百叶风口①单层百叶结构特点：叶片可以上下（或左右）旋转调节气流角度，也可加调节阀，调节风量。应用场合：排风口、回风口、送风口。应用方式：侧向、水平。格栅风口：②单层百叶特点：叶片可以上下（或左右）旋转调节气流角度，也可加调节阀，调节风量。应用场合：送风口、回风口。应用方式：侧向、水平（下送）。（2）散流器风口①散流器类型按形状分：方形、圆形、条形。按气流流型分：平送（贴附射流）、下送。②型式：方形直片式。圆形：直片式、盘式：下送型、条形：（3）喷口、旋流风口①喷口，形式：应用：高大空间，如展厅、机场、体育馆、影院等。②旋流风口带起旋器旋流风口：气流旋转送出，衰减快，适合大温差或地板送风。妥思旋流风口特点：可根据送风温度自动调节叶片角度，满足不同温度时的送风要求。目前广泛用于大空间下送风场合。（4）其它类型风口①孔板：局部孔板、全面孔板气流流型：近似平行流，一般用于高精度或净化空调。②置换通风口：送风出口流速：0.25m/s左右(层流）空气湖；热烟羽流：流量随高度增加。热力分层：热烟羽流量=送风量上部：紊流混合区；下部：单向流清洁区气流组织形式侧送式：（1）形式①单侧送、单侧回：②双侧送：③喷口送风：③中送上排下回：分层空调。④水平单向流。（2）特点（不含单向流）①空调区处在回流区②送风射流一般设计成贴附射流（不含中送式、喷口侧送）。③射流衰减充分，空调区温湿度均匀。下送式（顶送式）：(1)散流器送风（2）孔板送风、垂直单向流：下部送风：气流组织计算：侧送风：（1）要求：①送风射流一般设计成贴附射流：射程长，射流衰减充分；②工作区在回流区：射流经过充分衰减，温度场、速度场均。（2）出口风速vo①控制噪声要求：一般vo=2~5m/s②满足空调区允许风速要求：0.2~0.3m/s最大回流平均流速：（vhp/vo).(Fn0.5/d)=0.69vhp取0.2~0.3m/s，则vo=(0.29-0.43).(Fn0.5/do)。（3）轴心温差Δtx：应满足空调精度要求，即Δtx≤空调精度：①舒适性空调：Δtx=1℃②高精度空调：Δtx=（0.4~0.8）倍的空调精度。（4）贴附长度x′：取决阿基米德数Ar，Ar越小，x′越长。①相对射程x′/do与Ar的关系：x′/do=53.291e-85.53Ar或由x′/do-Ar曲线(教科书图8-72）反映。②贴附长度x′，由上式或曲线查取计算。③贴附长度x′应≥射程x。（5）房间高度要求H′为保证空调区处在