室内气流分布

1、.第十章室内气流分布10.1室内气流分布要求和评价10.1.1概述空气分布也称为气流组织。室内气流组织必须合理配置室内空气的流动和分布，设计室内工作空间空气的温度、湿度、速度和清洁度，以更好地满足工艺要求和人的舒适度要求。空调房间中的气流分布与排气孔的样式、数量和位置、通风孔的位置、送风参数、风口大小、空间的几何尺寸以及污染源的位置和特性有关。气流分布的主要要求和一般评价指标如下所述。10.1.2温度梯度要求冷却或通风孔内有与房间温度不同的空气流入，房间内有热源，垂直方向通常有温差。也就是说，存在温度梯度。在舒适范围内，根据ISO7730标准，工作区域内地面上方1.1米和0.1米之间的温差不应

2、大于3 (这基本上是考虑了坐着工作情况)。美国ASHRAE55-92标准建议1.8m和0.1m之间的温差不要大于3(考虑人站的工作情况)。10.1.3工作区的风速工作空间的风速也是影响热舒适的重要因素。在温度高的地方，一般可以提高风速，改善热舒适环境。但是大风俗通常很烦人。实验结果表明，风速为0.5m/s时，人没有太明显的感觉。我国规范规定：舒适的空调冬季室内风速为0.2m/s，夏季为0.3m/s。工艺空调冬季室内风速为0.3m/s，夏季应使用0.2-0.5m/s。10.1.4吹气和气流分布性能指标风口是空气温度和风速(假定房间湿度和辐射温度恒定)导致人体局部的地方有冷感，引起不便。1.有效吹

3、气温度EDT美国ASHRAE使用有效的送风温度影响图形时间(EDT)确定是否有送风感觉，定义如下(10-1)Tx，TM-室温和室温平均，c；Vx -室内位置的风速，m/s对于办公室，EDT=-1.7l、VX 0.35m/s时大多数人感到舒适，如果小于下限，则有冷却感。EDT用于确定工作区中的任何位置是否有吹感。2.气流分布性能指标ADPI气流分布性能指标air diffusion perfmance index(adpi)定义为工作空间中各点满足EDT和风速要求的总点数的百分比。对整个工作空间气流分布的评估由ADPI确定。对于现有房间，可以通过测量每个点的空气温度和风速来确认ADPI。在气流分

4、布设计中，可以使用流体力学计算方法进行预测。或参阅相关文献，手册提供的值。10.1.5通风效率Ev通风效率(也称为混合效率)是实际参与工作区中稀释污染物的总送风量的百分比，即Ev也称为污水效率，因为它表示从通风或空调系统排出污染物的能力。室内空气供应和污染物混合，废气污染物浓度等于工作空间浓度时ev=1。典型混合通风气流分布，ev 1。如果清洁空气从下面直接传送到工作空间，工作空间中污染物的浓度可能小于排气浓度。Ev1 .EV不仅与气流分布有密切的关系，而且与污染物分布也有密切的关系。污染源位于排放口，Ev增加。对于用于传热的通风和空调系统，通风效率的浓度可以替换为温度，这称为温度效率ET或能

5、量利用系数，表达式如下(10-2)样式中te、t和ts分别为排气、工作空间、送风温度和c。10.1.6空气年龄空气粒子的空气年龄：也称为空气的年龄，是指空气粒子进入房间到达室内某一点之前经过的时间。局部平均空气年龄：小区域每个空气粒子空气年龄的平均值。气龄的概念是抽象的，实际测量很困难，现在测量示踪气体的浓度变化，以确定局部平均空气年龄。不同的测量方法，空气年龄用追踪器的浓度表达也不同。通过下降法(衰减法)测量，在室内填充追踪气体，a点开始时浓度为c(0)，然后在室内送风(追踪气体的浓度为零)，通过测量每一小时点a的追踪者气体浓度，得到点a的追踪者气体浓度变化规律c(r)，因此点a的平均空气年

6、龄(单位s)(10-3)整个房间平均空气年龄：整个房间每个点的本地平均空气年龄的平均值(10-4)其中v是房间的体积。用示踪气体衰减法测定，排放口示踪气体浓度的变化决定了室内平均空气年龄。(10-5)Ce()是废气浓度随时间变化的规律。Residence time(本地平均停留时间):在房间的小区域，气体离开房间前在室内的停留时间，以r表示，单位为s。空气排出体外的时间小区域的空气排出室外的时间：小区域的平均停留时间减去空气年龄。总房间平均停留时间：显示为整个房间每个点的本地平均停留时间的平均值。整个房间的平均停留时间是整个房间平均空气年龄的2倍，即(10-6)理论上，室内空气的最短停留时间是

7、(10-7)中间v是房间体积，m3；流入房间的风量，m3/s；n是以秒为单位的换气次数，1/s；n也称为“公称时间常数”(Nominal time constant)。空气从排气孔流入室内后，如果在流动过程中继续混合污染物，空气的清洁度和新鲜度将持续下降。空气年龄短预示着到达那里的空气混合的污染物少，排除污染物的能力高。显然，空气年龄可用于评估气流状态的合理性。10.1.7通风效率通风效率 a是气流分布的特性参数，与污染物无关。最短等待时间n和实际总房间平均停留时间，即(10-8)中-实际室内平均空气年龄，S. n/2 -最理想的平均空气年龄。通关效率也可以定义为最理想的平均空气年龄n/2比整

8、个室内平均空气年龄的比率。a是基于空气年龄的指标，反映气流状态的合理性。最佳气流分布 a=1，典型气流分布 a l1O.2排气孔和通风孔1.排气孔样式根据安装位置分隔侧面进气口，顶部进气口(向下)，地面风口(向上)。根据传输气流的流动扩散风口、轴向风口和孔板风口。扩散型风口：诱导室内空气的效果较大，送风温度衰减较快，但射精时间较短。轴向风口：诱导室内气流的效果小，空气温度、速度的衰减慢，射程远。孔口排气孔：孔口上布满小孔的风口，均匀的速度分布，快速衰减。按形状分割格栅、活动快门、喷嘴、扩散器、旋转喷嘴和更换进气口。格栅式排气孔一般空调项目的叶片或空花图案格栅。可移动快门如图10-1所示。通常作

9、为侧面进气口安装在侧壁上。双百叶风口：有两个主动百叶，可调节角度，短叶片可用于调节送风气流的扩散角度或改变气流方向。调整长叶片可能会使送风量与天花板或下方成一定角度(送热空气时)附着。单层百叶窗风口：只有一个活动的百叶可以调整角度。这两个风口通常用作通风孔。喷雾如图10-2所示，有固定喷嘴和可调角度喷嘴。用于远程空气供应，属于轴向风口。射程(结束速度0.5m/s)通常可以达到10-30米或更高。通常在大型空间(例如体育馆、终端)用作侧进气口。送热空气时，可以用作塔的排气孔。如果风口同时发出冷风和热风，则应使用可调角度喷嘴。与喷嘴一起，喷嘴缠绕在风口外壳上，其最大旋转角度为30。可以手动调整，也

10、可以电气或气动调整。送冷风时，风口水平或向上倾斜。发热风的时候，风口会向下倾斜。图10-1活动的百叶风口(a)双百叶窗风口(b)单百叶窗风口图10-2喷嘴(a)固定喷嘴(b)可调角度喷嘴散流器图10-3是三个更常见的散流器。直接安装在天花板上，顶部排气孔。平面进料模式方形扩散器如图(a)所示，有多个层的同心平行导叶，它们在空气逸出后附着在天花板上。可以变成矩形或矩形。四面是风，三面是风，两边是风，一边是风。平面进料样式的圆形扩散器类似于方形扩散器。平面流量扩散器适用于送冷。发射流类型的圆形扩散器如图(b)所示，也称为流线型散流器。刀片之间的垂直间距可以调整。增加刀片之间的垂直间距可以减少气流边

11、界和中心线的角度。送风气流角度通常为20-30，在散流器下形成向下气流。磁盘散流器如图(c)中所示，射流以45度角喷出，流动模式在平井和夏松之间。适合发冷风、热风。每个散流器的规格由颈部大小AB或直径d修正。图10-3方形和圆形散流器(a)平面馈电模式方形散流器(b)下游类型的圆形散流器(c)磁盘类型散流器可调条形扩散器如图10-4所示。条带宽度为19mm，长度为500-3000mm，可以根据需要进行选择。通过调整树叶的位置，可以更改风的方向或关闭风。多个组组合(2、3、4组)可以一起使用，如图所示。条形扩散器用作顶部进气口，也可用于侧面排气口。图10-4可调节条带扩散器(a)左流出(b)下送

12、风(c)关闭(d)左流出和右流出(e)多组右流出固定刀片条形扩散器如图10-5所示，颈部宽度为50-150mm，长度为500-3000mm。根据刀片形状的不同，有三种流动类型：直流、单侧和双侧流动。可用于顶部、侧面和底部送风。图10-5固定刀片式服务器条带扩散器(a) DC (b)单侧流(c)双侧流气旋风口有顶部风口和底部送风的通风孔，如图10-6所示。顶出风口图(a)中，排气孔通过排气口，然后变成旋转气流，附着在天花板上。特征：诱导室内空气能力、温度和风速衰减速度。适用于空气供应温差大、楼层高度高的空间。可以上下调整旋转排气孔的起动机位置，如果起动机下降，气流就会变成通风形式。地板送风的旋风

13、风口图(b)的工作方式与顶部传递形式相同。图10-6旋风风口1-起动器2-旋流叶片3-除尘器4-出型闸门更换排气孔如图10-7所示。风口靠在墙上，放在地板上，风口周围有接缝。空气以极低的速度输送，诱导室内空气的能力极低，形成了更换的送风流。进气口角度：放置在墙上时在180范围内送风；放在墙角，在90范围内送风；放在大厅中央，在360范围内供应空气。图10-7显示了180范围进气口。图10-7更换进气口图10-8通风孔(a)格栅通风孔(b)是开放的鲁弗通风孔1-铰链2-过滤器挂钩2.通风孔通风孔的汇流流场对房间气流组织的影响较小，因此风口的形式比较简单。上述活动百叶风口、固定叶片风口等都可以做成

14、通风孔。铝网络或铁丝网也可以制造通风孔。图l0-8显示了与通风相关的两个排气孔。图(a)是风口被薄板隔开，流通面积大，形状漂亮的格栅挡风玻璃。图(b)是开放的百叶通风孔。百叶风口可以围绕枢轴旋转，方便在风口上装载过滤器。用作天花板的通风孔，减少灰尘进入旋风的天花板。另一个固定百叶通风孔的外观与开放式百叶相似，但不能打开。10.3典型气流分布模式1.影响气流分布流型的因素气流分布的流动模式取决于排气口和通风孔的位置、排气口的形式等。其中，排气孔(位置、形式、规格、出口风速等)是气流分布的主要影响因素。2.室内气流样式类型(1)单向流：气流方向始终保持不变。(2)不是单向流：气流的方向和速度都在变

15、化；(3)存在两种流动混合的情况。以下是一些典型风口布局的气流分布模式说明。10.3.1侧空气供应的气流分布图l0-9显示了7个侧送风的气流分布模式。1.上送，同侧下回风气流分布在图(a)中，送风气流附着到天花板，工作空间位于回流区。特征空气供应和室内空气充分混合，工作空间风速低，温度和湿度比较均匀。适用于恒温恒湿空调房间。排放空气的污染物浓度或温度基本等于工作空间的浓度和温度，因此通风效率EV和温度效率ET接近1。但是通风效率a较低，约小于0.5。2.上送风，对侧下半风气流分布如图(b)所示，工作空间位于回流和涡流中。特征：回风中污染物浓度低于工作区浓度，e v 1。3.上送风，同侧上部旋风气流分布如图(c)所示，气流分布类似于图(a)。特性：EV比图(a)略低。a=0.2-0.55。4.双面交货，双面下一次图(d)与图(a)中气流分布的并行模式相对应。5.由上而下，由下而上图(e)对应于图(c)中气流分布的并行模式。图(d)、(e)适用于房间宽度大，单侧送风射流未到达对面墙的情况。6.中央送风、下通风、上排气此气流分布可用于大