室内气流组织与风口.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,室内气流组织与风口,*,PPT,文档演模板,Office,PPT,室内气流组织与风口,2025/10/31 周五,室内气流组织与风口,第8章 室内气流组织与风口,室内气流组织：,对室内空气合理流动的组织。,目的与任务：,通过对室内空气流动和分布的有效控制，使室内工作区空气的,温度、湿度、风速和洁净度,，满足设计要求。,影响因素：,风口形式、尺寸、数量和位置；,送风参数（送风温度与速度）；,房间形体尺寸；,污染源位置和性质。,其中，最主要的是,送风口空气射流和参数,的影响。,8.1 基本要求,室内气流组织设计的任务,影响空气分布的因素及最主要因素,室内气流组织与风口,8.1 风口气流流动规律,一、送风口空气流动规律,送风口出流的种类：,1.按流态分：,层流、紊流射流,2.按温度状况分：,等温、非等温射流,3.按是否受限分：,自由射流、受限射流,（空调工程常见为非等温受限紊流射流。）,8.1 基本要求,名词概念：,冷射流、热射流、自由射流、受限射流、贴附射流,室内气流组织与风口,8.1 风口气流流动规律,等温自由射流,1.形成条件：,送风口长宽比小于10；,射流温度与房间空气温度相同；,气流流动不受任何固体壁面限制。,2.特点：,射流边界与周围气体有动量、质量交换；,周围空气卷入，射流流量增加，断面不断扩大；,射流流速因动量交换而不断下降，直到速度为0，射流消失。,8.1 基本要求,1.等温自由射流的流动规律和特征；,室内气流组织与风口,3.发展过程：,射流起始段,射流轴心速度不变的一段长度；,射流主体段,射流轴心速度开始变化以后的长度。,8.1 风口气流流动规律,8.1 基本要求,射流起始段和主体段概念；,室内气流组织与风口,4.计算,射流扩散角,以轴线为基准，向周边扩散的角度；,射流轴心速度,v,x,射流横断面直径,d,x,8.1 风口气流流动规律,8.1 基本要求,射流起始段和主体段的概念；,等温自由射流的流动规律和特征；,极点,V,x,d,x,室内气流组织与风口,8.1 风口气流流动规律,5.分析结论,由式（8.1）可知：,射程长度,x,与射流出口速度,v,0,成正比，与紊流系数,a,成反比。,增大射程的措施：,提高出口速度,v,0,；,或选用紊流系数,a,值小的风口。,8.1 基本要求,由表8.1知：,收缩极好的喷口,，,a,=0.066；圆管，,a,=0.076。,射流射程长度、断面直径与射流出口速度、紊流系数之间的定性关系,室内气流组织与风口,8.1 风口气流流动规律,由扩散角计算式或8.2式知：,射流横断面直径与送风口紊流系数成正比。,增大射流扩散范围的措施：,选用紊流系数大的风口。,8.1 基本要求,由表8.1知：,活动百叶风口,，,a,=0.16。,tg=3.4a,射流射程长度、断面直径与射流出口速度、紊流系数之间的定性关系,室内气流组织与风口,8.1 风口气流流动规律,非等温自由射流,射流温度与房间空气温度不同：,冷射流,送风温度低于室内温度；,热射流,送风温度高于室内温度。,特点：,动量和热量交换同时存在；,轴心温度沿射程不断变化；,重力与浮力综合作用，轴线产生弯曲：,热射流：向上偏斜；,冷射流：向下偏斜。,8.1 基本要求,非等温自由射流的流动规律和特征；,射流出口温度与射流弯曲方向的关系,室内气流组织与风口,8.1 风口气流流动规律,计算：,轴心温差,射流轴心与周围空气温度之差。,轴心轨迹,由浮升力与惯性力之比的表征参数,Ar,所确定：,T,0,T,n,时，有Ar0，热射流向上弯；,T,0,T,n,时，有Ar0，冷射流向下弯；,T,0,T,n,时，有Ar0，为等温射流。,当|Ar|15。,喷口高度一般合理。,室内气流组织与风口,2.计算公式,可采用紊流自由射流计算公式进行集中送风设计,室内气流组织与风口,8.3 气流组织设计计算,3.喷口设计计算步骤：,（1）确定射流落差;,(2)确定射程长度；,（3）选择送风温差，计算总风量；,（4）假设喷口直径d0、喷口角度、喷口高度;,(5)计算出射流末端平均速度vp。,vp、v0值都应满足对集中送风参数的要求：vp一般为0.20.5左右，v0也不宜超过10。否则应重新假设d0或值另行计算（增大d0或减少可相应降低vp、v0值）。,室内气流组织与风口,8.3 气流组织设计计算,显示 Word 例题8-3,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,室内空气质量的影响因素：,新风量不足，污染物超标；,气流组织不善。,一、室内气流分布的要求,温度要求,舒适房间的温度梯度有不同的标准：,ISO7730标准：,工作区H=0.11.1m 内（坐姿范围），,t0.3,；,美国ASHRAE55-92标准：,工作区H=0.11.8m 内（立姿范围），,t0.3,。,从可靠性角度，建议采用美国标准。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,风速要求,试验表明，风速在0.5m/s以下，人感觉不明显。,采暖通风与空气调节设计规范规定：,舒适性空调：,冬季 v0.2m/s，夏季 v0.3m/s。,工艺性空调：,冬季 v0.3m/s，夏季 v=0.20.5m/s。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,二、常用评价指标,不均匀系数,定义：,各测点温度和风速的均方根偏差与其算术平均值的比值。,定性结论：,不均匀系数越小，气流分布均匀性愈好。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,空气分布特性指标,ADPI,有效温度差,ET,：,又称为,有效吹风温度,EDT,（Effective Draft Temperature）,ET,=(,t,i,-,t,n,),-,B,(,v,i,-,0.15)式(8.20),t,i,、,v,i,工作区某点的空气温度和流速m/s；,B,修正系数，7.8。,-,1.7,ET,1.1，,v,i,0.35m/s时多数人感到舒适。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,空气分布特性指标,ADPI,（Air Diffusion Performance Index）,定义：,满足规定要求（温度、风速）的测点数与总测点数之比。,式(8.21),一般应有,ADPI,80,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,通风效率与能量利用系数,通风效率,E,v,（Ventilation efficiency）,定义：,实际参与稀释的风量与送入房间通风量之比。又称,混合效率、排污效率。,式中：,L,v,房间通风量，m,3,/s；,L,ve,为未参与稀释污染物而直接从排风口排出的风量，m,3,/s。,分析：,Ev,越大，排出等量污染物所需新风量越少，设备费用和运行费用越低。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,能量利用系数,用温度来取代通风效率中的污染物浓度，又称为温度效率,E,T,。,用,以分析转移热量为目的的通风和空调系统。,定义：,送排风温差与送风温差的比值。,t,p,、,t,0,、,t,n,分别为排风温度、送风温度和工作区空气平均温度。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,分析：,夏季空调送冷风：,t,p,t,0,，,当,t,p,t,n,时，1；,当,t,p,t,n,时，,1。,t,p,=,t,n,时，,=1。,较高的,值表明能量利用更有效。,空气龄（空气寿命）,空气质点的空气龄,空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。,名义时间常数,理论上空气在室内的最短滞留时间。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,当送风方式为“活塞”流时，,空气在房间的滞留时间为：,式中，,V,房间体积，m,3,；,L,0,送风量，m,3,/s；,n,换气次数，1/s。,分析：,空气龄短，空气可能掺混的污染物少；,空气龄越短，排除污染物的能力越强。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.4 空气分布性能评价,换气效率,定义：,可能最短的空气寿命 与平均空气寿命,之比：,式（8.24）,上式考虑到工作区高度约为房间高度的一半，则理想条件下的室内空气最短寿命为 。,全面孔板送风接近=100%，一般的气流分布1,。,8.4 基本要求,常用评价指标的概念和定性分析：,不均匀系数,空气分布特性指标,通风效率,能量利用系数,空气寿命,名义时间常数,换气效率,室内气流组织与风口,8.5 CFD在暖通空调中的应用及前景,CFD是Computational Fluid Dynamics（计算流体动力学）,8.5.1 概况,（1）自然通风的数值模拟,（2）置换通风的数值模拟,（3）高大空间的数值模拟,（4）有害物散发的数值模拟,（5）洁净室的数值模拟,（6）室外空气流动的大涡模拟,（7）设备研究,室内气流组织与风口,8.5 CFD在暖通空调中的应用及前景,6.5.2 室外气流模拟,室内气流组织与风口,8.5 CFD在暖通空调中的应用及前景,6.5.3 CFD的室内气流模拟,室内气流组织与风口,8.5 CFD在暖通空调中的应用及前景,室内气流组织与风口,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,3rew,2025/10/31 周五,室内气流组织与风口,