室內(nèi)氣流分布§10.1對(duì)室內(nèi)氣流分布的要求與評(píng)價(jià)§10.2送風(fēng)口和回風(fēng)口§10.3典型的氣流分布模式§10.4室內(nèi)氣流分布的設(shè)計(jì)計(jì)算§10.1對(duì)室內(nèi)氣流分布的要求和評(píng)價(jià)在空調(diào)房間中，經(jīng)過(guò)處理的空氣由送風(fēng)口進(jìn)入房間，與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換后，經(jīng)回風(fēng)口排出?？諝獾倪M(jìn)入和排出，必然引起室內(nèi)空氣的流動(dòng)，而不同的空氣流動(dòng)狀況有著不同的空調(diào)效果。

空氣分布又稱(chēng)氣流組織,是指合理地布置送風(fēng)口和回風(fēng)口，使得經(jīng)過(guò)凈化、熱濕處理后的空氣，由送風(fēng)口送入空調(diào)區(qū)后，在與空調(diào)區(qū)內(nèi)空氣混合、擴(kuò)散或者進(jìn)行置換的熱濕交換過(guò)程中，均勻地消除空調(diào)區(qū)內(nèi)的余熱和余濕，從而使空調(diào)區(qū)（通常是指離地面高度為2m以下的空間）內(nèi)形成比較均勻而穩(wěn)定的溫濕度、氣流速度和潔凈度，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和人體舒適的要求。這就是氣流組織的任務(wù)。影響空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)空氣分布的因素有：送風(fēng)口的形式和位置、送風(fēng)射流的參數(shù)（例如，送風(fēng)量、出口風(fēng)速、送風(fēng)溫度等）、回風(fēng)口的位置、房間的幾何形狀以及熱源在室內(nèi)的位置等，其中送風(fēng)口的形式和位置、送風(fēng)射流的參數(shù)是主要的影響因素。對(duì)溫度梯度的要求

送入與房間溫度不同的空氣，以及房間里的熱源，使垂直方向有溫度差異。按照ISO7730標(biāo)準(zhǔn)，舒適范圍內(nèi)，在工作區(qū)內(nèi)地面上方1.1m-0.1m之間，溫差不應(yīng)大于3℃。美國(guó)ASHRAE55-92標(biāo)準(zhǔn)建議：1.8m-0.1m之間溫差不大于3℃。工作區(qū)的風(fēng)速

在溫度較高的場(chǎng)所通常可以用提高風(fēng)速來(lái)改善熱舒適環(huán)境，但太大風(fēng)速通常令人厭煩，試驗(yàn)表明0.5m/s以下，人沒(méi)有太明顯的感覺(jué)。

我國(guó)規(guī)范規(guī)定：舒適性空調(diào)冬季室內(nèi)風(fēng)速不應(yīng)大于0.2m/s

舒適性空調(diào)夏季室內(nèi)風(fēng)速不應(yīng)大于0.3m/s

工藝性空調(diào)冬季室內(nèi)風(fēng)速不應(yīng)大于0.3m/s

工藝性空調(diào)夏季室內(nèi)風(fēng)速宜0.2-0.5m/s吹風(fēng)感和氣流分布性能指標(biāo)

吹風(fēng)感是由于空氣溫度和風(fēng)速引起人體的局部地方有冷感，從而導(dǎo)致不舒適的感覺(jué)。

美國(guó)ASHRAE用有效吹風(fēng)溫度EDT(EffectiveDraftTemperature)來(lái)判斷是否有吹風(fēng)感。tx、tm——室內(nèi)某點(diǎn)的溫度和室內(nèi)平均溫度vx——室內(nèi)某點(diǎn)的風(fēng)速

對(duì)辦公室，當(dāng)EDT=-1.7～1℃,vx<0.35m/s時(shí)，大多數(shù)人感覺(jué)是舒適的，小于下限時(shí)有冷吹風(fēng)感。EDT用來(lái)判斷工作區(qū)任何一點(diǎn)是否有吹風(fēng)感。

對(duì)整個(gè)工作區(qū)的氣流分布評(píng)價(jià)用氣流分布性能指標(biāo)ADPI(AirDiffusionPerformanceIndex)來(lái)判斷。

對(duì)已有房間，通過(guò)實(shí)測(cè)各點(diǎn)的空氣溫度和風(fēng)速來(lái)確定。設(shè)計(jì)時(shí)，利用計(jì)算流體力學(xué)的辦法預(yù)測(cè)。能量利用系數(shù)(通風(fēng)效率）tp——排風(fēng)溫度tn——工作區(qū)空氣平均溫度to——送風(fēng)溫度反映投入能量的利用程度

空氣質(zhì)點(diǎn)自進(jìn)入房間至到達(dá)室內(nèi)某點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。概念抽象，實(shí)測(cè)困難。目前用測(cè)量示蹤氣體的濃度變化來(lái)確定局部平均空氣齡。空氣從送風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)后的流動(dòng)過(guò)程中，不斷摻混污染物，空氣的清潔程度和新鮮程度不斷下降。空氣齡短，預(yù)示著到達(dá)該處的空氣可能摻混的污染物少，排除污染物的能力愈強(qiáng)，評(píng)價(jià)流動(dòng)狀態(tài)的合理?？諝恺g（AgeofAir）

評(píng)價(jià)換氣效果優(yōu)劣的一個(gè)指標(biāo)與污染物無(wú)關(guān)。定義：空氣最短的滯留時(shí)間和實(shí)際全室平均滯留時(shí)間之比。換氣效率ε(Airexchangeefficiency)一.送風(fēng)射流的流動(dòng)規(guī)律空氣從一定形狀和大小的噴口出流可形成層流或紊流射流，多屬后者。根據(jù)射流與周?chē)黧w的溫度狀況可分為等溫射流與非等溫射流；按射流流動(dòng)過(guò)程中是否受周界表面的限制又可分為自由射流和受限射流。在空調(diào)工程中常見(jiàn)的情況，多屬非等溫受限射流。一、自由射流由直徑為d0的噴口以出流速度u0射入同溫空間介質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散，在不受周界表面限制的條件下，形成等溫自由射流。流量沿程增加，射流直徑加大，在各斷面上的總動(dòng)量保持不變?！?0.2送風(fēng)口和回風(fēng)口送風(fēng)溫差大小等溫射流Δt＝0非等溫射流Δt≠0出流空間大小自有射流受限射流1.起始段：射流邊界與周?chē)鷼怏w不斷進(jìn)行動(dòng)量、質(zhì)量交換，周?chē)諝獠粩嗑砣?射流流量不斷增加，斷面不斷擴(kuò)大，形成向周?chē)鷶U(kuò)散的錐體狀流動(dòng)場(chǎng)。射流速度會(huì)不斷下降。軸心速度保持不變的一段——起始段（核心區(qū)）。其長(zhǎng)度取決于風(fēng)口的形式。射流主體段軸心速度的衰減規(guī)律ux―以極點(diǎn)為起點(diǎn)至所計(jì)算斷面距離x

0處的軸心速度，m/s;u0―風(fēng)口出流的平均速度，m/s;a―無(wú)量綱紊流系數(shù),tanθ=3.4a。自由射流2.主體段：起始段后，軸心速度開(kāi)始下降，到了主體段?？照{(diào)工程中常用的射流段為主體段，軸心速度沿程逐漸衰減，直到消失。a

值愈大，則射流的擴(kuò)散和速度衰減愈大。以風(fēng)口作為起點(diǎn)自由射流忽略由極點(diǎn)至風(fēng)口的一段距離當(dāng)風(fēng)口形式一定，除x、d0為幾何尺寸外，則代表射流的衰減特性。設(shè)將d0以風(fēng)口出流面積F0表示對(duì)于方形或矩形出風(fēng)口，上式同樣適用自由射流若想射程x值比較遠(yuǎn)，可以提高出口速度uo，或降低a、增大do。若想增大擴(kuò)散角，則增大a。不同風(fēng)口的特性系數(shù)m，可以通過(guò)產(chǎn)品樣本等資料查到。在出風(fēng)口的邊長(zhǎng)比大于10時(shí)，應(yīng)按扁射流計(jì)算當(dāng)射流溫度與周?chē)諝鉁囟炔煌哂幸欢ǖ臏夭顣r(shí)，射流與周?chē)諝獾幕鞊浇Y(jié)果使射流的溫度場(chǎng)（濃度場(chǎng)）與速度場(chǎng)存在相似性，只是射流邊界比速度分布的邊界有所擴(kuò)大。自由射流軸心溫差計(jì)算公式:

對(duì)于非等溫自由射流，由于射流與周?chē)橘|(zhì)的密度不同，在浮力和重力不平衡條件下，射流將發(fā)生變形，即水平射出（或與水平面成一定角度射出）的射流軸將發(fā)生彎曲。阿基米德數(shù)Ar——浮升力與慣性力之比;Ar大，則射流彎曲大

當(dāng)Ar>0時(shí)為熱射流，Ar<0時(shí)為冷射流，當(dāng)︱Ar︱＜0.001時(shí)，則可忽略射流軸的彎曲而按等溫射流計(jì)算。射流軸彎曲的軸心軌跡：Ar數(shù)的正負(fù)和大小，決定射流彎曲的方向和程度。二、受限射流

在射流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于受壁面、頂棚以及空間的限制，射流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有所變化。常見(jiàn)的射流受限情況是貼附于頂棚的射流流動(dòng)，稱(chēng)為貼附射流。貼附射流的計(jì)算可以看成是一個(gè)具有兩倍F0出口射流的一半，其風(fēng)速衰減的計(jì)算式為：貼附扁射流

貼附射流軸心速度的衰減比自由射流慢，因而達(dá)到同樣軸心速度的衰減程度需要更長(zhǎng)的距離。

非等溫貼附射流為冷射流時(shí)，在重力作用下有可能在射流達(dá)到某一距離處脫離頂棚而成為下降氣流。受限射流射流的類(lèi)型：由圓形、方形和矩形風(fēng)口出流的射流一般稱(chēng)為集中式射流（或緊湊式射流）；由邊長(zhǎng)比大于10的扁長(zhǎng)風(fēng)口出流的射流稱(chēng)為扁射流（或平面流）；由成扇形導(dǎo)流徑向擴(kuò)散出流的射流稱(chēng)為扇形射流。（一）射流幾何特性系數(shù)z射流幾何特性系數(shù)z是考慮非等溫射流的浮力（或重力）作用而在形式上相當(dāng)于一個(gè)線(xiàn)性長(zhǎng)度的特征量。扁射流集中射流和扇形射流受限射流（二）貼附長(zhǎng)度xl集中式射流扁形射流除貼附射流外，空調(diào)空間四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)可能對(duì)射流擴(kuò)散構(gòu)成限制，即有限空間內(nèi)射流。當(dāng)噴口處于空間高度的一半時(shí)（h=0.5H)，則形成完整的對(duì)稱(chēng)流，射流區(qū)呈橄欖形，回流在射流區(qū)的四周。當(dāng)噴口位于空間高度的上部（h≥0.7H）時(shí)，則出現(xiàn)貼附的有限空間射流，它相當(dāng)于完整的對(duì)稱(chēng)流的一半。受限射流以貼附的射流為基礎(chǔ)，將無(wú)因次距離定為：對(duì)于全射流x

0是由極點(diǎn)至計(jì)算斷面的距離；Fn是垂直于射流的空間斷面面積。當(dāng)時(shí)，射流的擴(kuò)散規(guī)律與自由射流相同，并稱(chēng)為第一臨界斷面。當(dāng)時(shí)，射流擴(kuò)散受限，射流斷面與流量增加變緩，動(dòng)量不再守恒，并且到時(shí)射流流量最大，射流斷面在稍后處亦達(dá)最大，為第二臨界斷面。在第二臨界斷面處回流的平均流速也達(dá)到最大值。在第二臨界斷面以后，射流空氣逐步改變流向，參與回流，使射流流量、面積和動(dòng)量不斷減小，直至消失。受限射流有限空間射流的壓力場(chǎng)是不均勻的，各斷面的靜壓隨射程而增加。由于有限空間射流的回流區(qū)一般也是工作區(qū)，控制回流區(qū)的風(fēng)速具有實(shí)際意義。回流區(qū)最大平均風(fēng)速的計(jì)算式：C－與風(fēng)口形式有關(guān)的系數(shù)，對(duì)集中射流取10.5當(dāng)射流斷面面積達(dá)到空間斷面面積的1/5

時(shí)，射流開(kāi)始受限，其后的發(fā)展符合有限空間射流規(guī)律。受限射流三、平行射流的疊加

兩個(gè)相同的射流平行地在同一高度射出，當(dāng)兩射流邊界相交后，則產(chǎn)生互相疊加，形成重合流動(dòng)。

相同平行射流重疊時(shí)其軸心速度比單一射流的中心速度大。對(duì)于單股射流的速度分布表達(dá)式：

由此導(dǎo)出某一射流的軸心速度在另一相同平行射流作用下的計(jì)算式：兩個(gè)相同射流相互作用形成的流速：二.排（回）風(fēng)口的氣流流動(dòng)

排（回）風(fēng)口的氣流流動(dòng)近似于匯流。匯流的規(guī)律性是在距匯點(diǎn)不同距離的各等速球面上流量相等，隨著離開(kāi)匯點(diǎn)距離的增大，流速呈二次方衰減，或者說(shuō)在匯流作用范圍內(nèi)，任意兩點(diǎn)間的流速與距匯點(diǎn)的距離平方成反比。實(shí)際排（回）風(fēng)口的速度衰減在風(fēng)口邊長(zhǎng)比大于0.2且■排風(fēng)口速度衰減快的特點(diǎn)，決定了它的作用范圍的有限性.■在研究空間的氣流分布時(shí)，主要考慮風(fēng)口出流射流的作用,同時(shí)要考慮排風(fēng)口的合理位置，以便實(shí)現(xiàn)預(yù)定的氣流分布模式.■忽略排風(fēng)口在空間氣流分布中的作用，將導(dǎo)致降低送風(fēng)作用的有效性送風(fēng)口和回風(fēng)口的類(lèi)型活動(dòng)百葉風(fēng)口:用作側(cè)送，雙層用于送風(fēng)，單層用于回風(fēng)側(cè)向送風(fēng)設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)：

（1）送風(fēng)溫差一般在6～10℃以下；

（2）送風(fēng)口速度在2～5m/s之間；

（3）送風(fēng)射程在3～8m之間；

（4）送風(fēng)口每隔2～5m設(shè)置一個(gè)；

（5）房間高度一般在3m以上，進(jìn)深為5m左右；

（6）送風(fēng)口應(yīng)盡量靠近頂棚，或設(shè)置向上傾斜15～20°的導(dǎo)流葉片，以形成貼附設(shè)流。散流器:用于頂送

平送流型下送流型圓盤(pán)型宜送冷風(fēng)可送冷熱風(fēng)可調(diào)式條形散流器:用于頂送或側(cè)送

固定葉片條形散流器

:用于頂送、側(cè)送和上送送風(fēng)口和回風(fēng)口的類(lèi)型

氣流組織方式：上送下回或上送上回

適用場(chǎng)合：大跨度、高空間，如購(gòu)物中心，大型辦公室，展館等一般空調(diào)；

空調(diào)精度△t=±1℃或△t≤±0.5℃的工藝性空調(diào)。

風(fēng)口類(lèi)型：方形、圓形、條縫型散流器

散流器送風(fēng)設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)：

（1）平送：用于一般空調(diào)以及要求較高面積不大的恒溫車(chē)間：

送風(fēng)溫差≤6~10℃

喉部風(fēng)速=2~5m/s

散流器間距3~6m，中心距墻≥1m。

（2）下送：有高度凈化要求的空調(diào)房間：

房間高度3.5~4.0m

喉部風(fēng)速=2~3m/s

散流器間距＜3m噴口:用于遠(yuǎn)程送風(fēng)

送風(fēng)口和回風(fēng)口的類(lèi)型設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)：

（1）送、回風(fēng)口布置在同一側(cè)；

（2）出風(fēng)速度一般為：4～10m。

由高速?lài)娍谒统龅纳淞鲙?dòng)室內(nèi)空氣進(jìn)行強(qiáng)烈混合，使射流流量成倍地增加，射流截面積不斷擴(kuò)大，速度逐漸衰減，室內(nèi)形成大的回旋氣流，工作區(qū)一般是回流區(qū)。

這種送風(fēng)方式具有射程遠(yuǎn)、送風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資較省、一般能夠滿(mǎn)足工作區(qū)舒適條件的特點(diǎn)。它是大型建筑高大空間(如體育館、劇院、候機(jī)大廳、工業(yè)廠(chǎng)房等)常用的一種送風(fēng)口。旋流送風(fēng)口

送風(fēng)經(jīng)旋流葉片形成旋轉(zhuǎn)射流，送風(fēng)氣流與室內(nèi)空氣混合好，速度衰減快。這種送風(fēng)口很適合于要求送風(fēng)射程短的體育館看臺(tái)及電子汁算機(jī)房的地面送風(fēng)。旋流式風(fēng)口:用于頂送或地板送風(fēng)置換送風(fēng)口:用于側(cè)送回風(fēng)口:用于側(cè)墻、頂棚、地板送風(fēng)口和回風(fēng)口的類(lèi)型

孔板送風(fēng)口

空氣經(jīng)過(guò)開(kāi)有若干圓形或條縫形小孔的孔板進(jìn)入房間，這種風(fēng)口形式叫孔板送風(fēng)口。

特點(diǎn):

射流的擴(kuò)散和混合較好，射流的混合過(guò)程很短，溫差和風(fēng)速衰減快，因而工作區(qū)溫度和速度分布均勻?？装逅惋L(fēng)時(shí)，風(fēng)速均勻面較小，區(qū)域溫差亦很小。因此，對(duì)于區(qū)域溫差和工作區(qū)風(fēng)速要求嚴(yán)格、單位面積送風(fēng)量比較大、室溫允許波動(dòng)范圍較小的有恒溫及凈化要求高的空調(diào)房間，宜采用孔板送風(fēng)酌方式。

氣流組織方式：上送下回

類(lèi)型：全面孔板：開(kāi)孔率＞50%

局部孔板：開(kāi)孔率≤50%

適用場(chǎng)合：適用于高精度空調(diào)或凈化空調(diào)，房間高度＜5m；空調(diào)精度△t=±1℃以及

空調(diào)精度△t≤±0.5℃；單位面積送風(fēng)量大，工作區(qū)要求風(fēng)速小的空調(diào)環(huán)境。

孔板送風(fēng)設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)：

（1）孔板材料：鍍鋅鋼板、不銹鋼板、鋁板、硬質(zhì)塑料板等；

（2）穩(wěn)壓層凈高應(yīng)不小于0.2m；

（3）孔徑一般為4～6mm；

（4）孔間距為40～100mm；

全面孔板平行流特殊要求：

（1）孔口氣流速度≥3m/s；

（2）送風(fēng)溫差≥3℃；

（3）單位面積送風(fēng)量大于60m3/（m2.h）

（4）均勻送風(fēng)。

各種送風(fēng)口形式、特征和適用范圍見(jiàn)表15.2。回風(fēng)口

對(duì)于回風(fēng)口及回風(fēng)管道設(shè)在頂部的上回風(fēng)，需要主要送回風(fēng)管道避免交叉布置，以免對(duì)吊頂高度產(chǎn)生影響；回風(fēng)口不能在送風(fēng)口的射流區(qū)內(nèi)。對(duì)于回風(fēng)口和回風(fēng)管設(shè)在空調(diào)區(qū)下部的下回風(fēng)，不會(huì)出現(xiàn)短路問(wèn)題，但需要注意的是如何布置回風(fēng)口和回風(fēng)管而盡量不影響房間的使用幾種下部回風(fēng)的應(yīng)用方式§10.3典型的氣流分布模式同側(cè)上送下回上側(cè)送風(fēng)，對(duì)側(cè)下回上側(cè)送，同側(cè)上回雙側(cè)上送雙側(cè)下回上部?jī)蓚?cè)送，上回中側(cè)送，下回，上排水平單向流側(cè)送風(fēng)的氣流分布回風(fēng)口送風(fēng)口

側(cè)送側(cè)回的送風(fēng)口和回風(fēng)口均布置在房間的側(cè)墻上。根據(jù)房間的跨度，可以布置成單側(cè)送單側(cè)回和雙側(cè)送雙側(cè)回，側(cè)送側(cè)回的送風(fēng)射流在到達(dá)工作區(qū)之前，已與房間空氣進(jìn)行了比較充分的混合，速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)都趨于均勻和穩(wěn)定，因此能保證工作風(fēng)氣流速度和溫度的均勻性。此外，由于側(cè)送側(cè)回的射流射程比較長(zhǎng)，射流能得到充分衰減，可以加大送風(fēng)溫差。因此，側(cè)送側(cè)回是用得最多的氣流組織形式。上送上回

如圖所示上送上回形式是將送風(fēng)口和回風(fēng)口疊在一起，明裝布置在房間上部。對(duì)于那些因各種原因不能在房間下部布置回風(fēng)口的場(chǎng)合，上送上回是最合適的。但應(yīng)注意控制好送風(fēng)、回風(fēng)的速度，以防止氣流短路。頂送風(fēng)的氣流分布散流器平送，頂棚回風(fēng)散流器下送，下側(cè)回風(fēng)垂直單向流頂棚孔板送風(fēng)，下側(cè)回風(fēng)上送下回的基本形式如圖所示，送風(fēng)口位于房間上部，回風(fēng)口側(cè)置于房間的下部，此方式的送風(fēng)氣流在進(jìn)入工作區(qū)前就已經(jīng)與室內(nèi)空氣充分混合，易于形成均勻的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，且能有較大的送風(fēng)溫差，從而降低送風(fēng)量，是最基本的氣流組織形式。

§10.3典型的氣流分布模式下部送風(fēng)的氣流分布地板送風(fēng)(置換通風(fēng)

)下部低速側(cè)送風(fēng)不適用于送熱風(fēng)地板送風(fēng)口速度不能太大，一般<2m/s1.8m高以下的送風(fēng)量應(yīng)大于所需卷吸的風(fēng)量應(yīng)校核溫度梯度是否符合要求，送風(fēng)溫度不宜太低下送上回

如圖所示下送上回的送風(fēng)口布置在下部，回風(fēng)口布置在上部。這種形式的特點(diǎn)為：一是能使新鮮空氣首先通過(guò)工作區(qū)；二是由于是頂部回風(fēng)，房間上部余熱可以不進(jìn)入工作區(qū)而被直接排走。故對(duì)于室內(nèi)余熱量大，特別是熱源又靠近頂棚的場(chǎng)合，如大型計(jì)算機(jī)房、電訊自動(dòng)交換中心等，最適合于采用這種氣流組織形式。

中送下回

對(duì)于高大空間的空調(diào)房間，其上部和下部所要求的溫差比較大，為減少送風(fēng)量，降低能耗，在房間高度上的中部位置采用側(cè)送風(fēng)口或噴口送風(fēng)，將房間下部作為空調(diào)區(qū)，上部作為非空調(diào)區(qū)，回風(fēng)口設(shè)置在房間下部。為及時(shí)排走上部非空調(diào)區(qū)的余熱，可在頂部設(shè)置排風(fēng)裝置，如圖規(guī)范規(guī)范規(guī)范規(guī)范氣流分布的計(jì)算包括三方面內(nèi)容：1.設(shè)計(jì)合適的氣流流型：側(cè)送風(fēng)、頂送風(fēng)、下部送風(fēng)等。2.確定送、回風(fēng)口的型式、尺寸及其布置數(shù)量。3.計(jì)算送風(fēng)射流參數(shù)：uo、Δto等。氣流分布形式非常多，計(jì)算方法也各種各樣，理論計(jì)算尚不夠完善，一般用半經(jīng)驗(yàn)公式、實(shí)驗(yàn)公式等來(lái)計(jì)算?！?0.4室內(nèi)氣流分布的設(shè)計(jì)計(jì)算一.計(jì)算的基本要求1.保證工作區(qū)氣流的流速符合工藝及人體舒適的要求，按半經(jīng)驗(yàn)公式：希望工作區(qū)在回流區(qū)內(nèi)，控制回流區(qū)平均風(fēng)速u(mài)n=0.25m/s，可以求出最大允許送風(fēng)速度。若uo在2-5m/s范圍內(nèi)，認(rèn)為流速是符合要求的。各類(lèi)送風(fēng)口的出口風(fēng)速

散流器頸部最大風(fēng)速（m/s）2.保證射流進(jìn)入工作區(qū)時(shí)，其軸心溫差ΔTx≤空調(diào)精度ΔTn,室溫允許波動(dòng)范圍：回風(fēng)口吸風(fēng)速度

二.計(jì)算公式和過(guò)程K1——考慮射流受限情況的修正系數(shù)K2——考慮射流重合的修正系數(shù)K3——考慮非等溫影響的修正系數(shù)m1、n1——送風(fēng)口的特性系數(shù)1.一般情況下布置在房間較窄一邊，可以增加射程，對(duì)溫差衰減有利，需要的送風(fēng)口個(gè)數(shù)也較少。但回流流程加大，對(duì)區(qū)域溫差有嚴(yán)格要求的不利。若布置在較寬一邊，對(duì)區(qū)域溫差有利，但射程較短，要滿(mǎn)足溫差衰減，送風(fēng)口個(gè)數(shù)將大大增加。從工藝設(shè)備布置、局部熱源等綜合考慮，使送風(fēng)口盡量在窄邊；如房間過(guò)長(zhǎng)，采取雙側(cè)內(nèi)送或布置在長(zhǎng)邊。三.送風(fēng)口布置2.送風(fēng)射流前方不能有阻擋物，如果頂棚有梁，盡量使送風(fēng)口與梁平行布置。為保證空調(diào)區(qū)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)達(dá)到要求，側(cè)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算涉及的內(nèi)容如下：（1）送風(fēng)口的出流流速送風(fēng)口的出流流速的確定需要滿(mǎn)足兩方面的要求：一是保證工作區(qū)噪聲要求。二是保證工作區(qū)最大風(fēng)速在允許范圍。（2）貼附長(zhǎng)度（3）射流溫差衰減側(cè)送風(fēng)非等溫受限射流軸心溫差衰減曲線(xiàn)受限射流工作區(qū)允許最大風(fēng)速0.2—0.3m/s時(shí)，允許最大的風(fēng)口出口風(fēng)速:房間斷面積風(fēng)口直徑射流貼附長(zhǎng)度

阿基米德數(shù)

送風(fēng)溫差=273+tr;tr是工作區(qū)溫度

(×10-3)0.21.02.03.04.05.06.07.09.01113805140353230282623211924681015202530400.540.380.310.270.240.180.140.120.090.04受限射流溫度衰減規(guī)律側(cè)送風(fēng)房間高度：

氣流分布計(jì)算:貼附長(zhǎng)度要求達(dá)到距對(duì)面墻.0.5m處。且該處射流溫度與工作區(qū)溫度之差應(yīng)小于1℃。恒溫恒濕房間應(yīng)根據(jù)允許溫度波動(dòng)值確定。

側(cè)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)的步驟如下:確定已知條件根據(jù)射流方向房間長(zhǎng)度L，確定要求的貼附射流長(zhǎng)度x

。按允許的射流末端溫度衰減值，查圖得出射流相對(duì)射程允許的最小值。由相對(duì)射程最小值和x，可得計(jì)算風(fēng)口最大直徑根據(jù)選擇風(fēng)口規(guī)格尺寸，使實(shí)際風(fēng)口當(dāng)量直徑≤

由房間送風(fēng)量和風(fēng)口面積A0，假定風(fēng)口數(shù)量n，計(jì)算風(fēng)口的實(shí)際出風(fēng)速度。計(jì)算射流自由度計(jì)算阿基米德數(shù)Ar用公式校核房間高度。1.按允許的射流溫度衰減值，求射流最小相對(duì)射程x\d0。對(duì)舒適性空調(diào)，射流末端的可為1℃左右。[例10-1]已知房間尺寸L=6m，B=21m,凈高H=3.5m,房間高度符合側(cè)送風(fēng)條件：總送風(fēng)量送風(fēng)溫度，工作區(qū)溫度，試進(jìn)行氣流分布設(shè)計(jì)。[解]24681015202530400.540.380.310.270.240.180.140.120.090.04舒適性空調(diào)風(fēng)口有效斷面系數(shù)

=0.72-0.82

（2）根據(jù)射流的實(shí)際長(zhǎng)度和最小相對(duì)射程，計(jì)算風(fēng)口允許的最大直徑，從樣本中預(yù)選風(fēng)口的規(guī)格尺寸。射流實(shí)際射程：x=6-0.5-0.5=5m風(fēng)口最大直徑：選用雙層百葉風(fēng)口，規(guī)格取300×200mm風(fēng)口當(dāng)量直徑：

可行（3）設(shè)定風(fēng)口數(shù)量n，計(jì)算風(fēng)口的出風(fēng)速度

5個(gè)一般不宜大于5m/s（4）根據(jù)房間的寬度B和風(fēng)口數(shù)計(jì)算射流自由度和最大允許出口風(fēng)速。可行（5）計(jì)算Ar，確定貼附射程。

(×10-3)0.21.02.03.04.05.06.07.09.011138051403532302826232119貼附射程x=32×0.276=8.8m>射流實(shí)際射程5m,可行散流器送風(fēng)

散流器平送流型送風(fēng)射流沿著頂棚徑向流動(dòng)形成貼附射流，使工作區(qū)容易具有穩(wěn)定而均勻的溫度和風(fēng)速，當(dāng)有吊頂利用或有設(shè)置吊頂?shù)目赡軙r(shí)，采用散流器送風(fēng)既能滿(mǎn)足使用要求，又比較美觀(guān)，是常見(jiàn)的送風(fēng)形式。為保證空調(diào)區(qū)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)達(dá)到要求散流區(qū)送風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算涉及的內(nèi)容如下:(1)送風(fēng)口的喉部風(fēng)速(2)射流速度衰減方程及室內(nèi)平均風(fēng)速散流器射流的速度衰減方程為：

室內(nèi)平均風(fēng)速：（3）軸心溫差對(duì)于散流器平送，其軸心溫差衰減可近似地?。荷⒘髌魉惋L(fēng)氣流設(shè)計(jì)步驟：（1）布置散流器（2）預(yù)選散流器（3）校核射流的射程（4）校核室內(nèi)平均風(fēng)速（5）校核軸心溫差衰減散流器的布置對(duì)稱(chēng)布置梅花形布置

三面送風(fēng)型散流器方形散流器散流器多層平行葉片和盤(pán)式散流器送風(fēng)考慮建筑結(jié)構(gòu)、裝修特點(diǎn)每個(gè)服務(wù)區(qū)宜為正方形，如服務(wù)區(qū)長(zhǎng)寬比＞1.25宜選矩形,上回時(shí)回風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離散流器散流器送風(fēng)氣流分布計(jì)算原則：選用合適的散流器，使房間內(nèi)風(fēng)速滿(mǎn)足要求。[例10-2]-15×15m的空調(diào)房間，凈高3.5m，送風(fēng)量1.62m3/s，試選擇散流器的規(guī)格和數(shù)量。[解]1.布置散流器對(duì)稱(chēng)布置,每個(gè)散流器承擔(dān)5m×5m區(qū)域，共用9個(gè).2.初選散流器：按頸部風(fēng)速2-6m/s選擇規(guī)格，層高低或要求噪聲低時(shí)用低風(fēng)速，反之高風(fēng)速.選頸部尺寸的圓形散流器(出口面積約為頸部面積的90%

)3.求射流末端速度為0.5m/s的射程K—系數(shù)，多層錐面散流器=1.4，盤(pán)式=1.1。要求射程控制到服務(wù)區(qū)邊緣的75%2.5m×0.75=1.875m＜2.26m，可行4.計(jì)算室內(nèi)平均速度

符合要求

流線(xiàn)形散流器送風(fēng)

布置原則：使工作區(qū)位于向下的流動(dòng)氣流中，混合層高度hm不得延伸到工作區(qū)。計(jì)算步驟：計(jì)算混合層高度hm房間凈高

散流器中心距

散流器頸部直徑散流器射流邊緣與中心線(xiàn)的夾角hm確定散流器頸部風(fēng)速（z>4d時(shí)）散流器頸部風(fēng)速

從散流器出口算起的射程

距風(fēng)口z處的軸心速度

校核服務(wù)區(qū)域的溫差是否符合要求送風(fēng)溫差

射程Z處的射流溫度與工作區(qū)溫度差系數(shù)，L=2m時(shí)Cz=1.3，L=3m時(shí)Cz=3.5條形散流器送風(fēng)風(fēng)口中心到房間墻邊或服務(wù)區(qū)域邊緣的距離一般取0.75條縫中心為起點(diǎn)的射流水平距離=2.35噴口送風(fēng)

特點(diǎn)：噴口送風(fēng)的噴口截面大，出口風(fēng)速高，氣流射程長(zhǎng)，與室內(nèi)空氣強(qiáng)烈摻混，能在室內(nèi)形成較大的回流區(qū)，達(dá)到布置少量風(fēng)口即可滿(mǎn)足氣流均布的要求，同時(shí)具有風(fēng)管布置簡(jiǎn)單便于安裝、經(jīng)濟(jì)等。噴口送風(fēng)噴流主要取決于噴口的位置和阿基米德數(shù)Ar。噴口與水平方向有一傾角α，向下為正，向上為負(fù)。通常送熱風(fēng)時(shí)下傾，α大于15o，送冷風(fēng)時(shí)可取α＝0，一般小于15o。

噴口送風(fēng)氣流設(shè)計(jì)步驟如下：假定噴口直徑d0和噴口角度α。根據(jù)房間尺寸，計(jì)算要求的射程及射流軌跡的落差。根據(jù)公式求出Ar。由Ar的定義即，計(jì)算出V0

。由d0、v0、單個(gè)風(fēng)口送風(fēng)量Ls確定噴口個(gè)數(shù)。計(jì)算并校核工作區(qū)風(fēng)速是否滿(mǎn)足要求。噴口送風(fēng)氣流組織計(jì)算噴口垂直向下送風(fēng)根據(jù)建筑平面特點(diǎn)布置風(fēng)口，確定每個(gè)風(fēng)口的送風(fēng)量假定噴口出口直徑，計(jì)算射流到工作區(qū)的風(fēng)速校核該區(qū)溫差是否符合要求

常數(shù)，對(duì)圓形、矩形噴口v0=2.5-3m/s時(shí)=5，v0≥10m/s時(shí)=6.2=房間凈高-工作區(qū)高度送冷風(fēng)取+號(hào)，送熱風(fēng)取-號(hào)§10.4室內(nèi)氣流分布的設(shè)計(jì)計(jì)算噴口側(cè)送風(fēng)計(jì)算步驟同下送傾角向下為正，向上為負(fù)，大小根據(jù)射流預(yù)定的到達(dá)位置確定，通常送熱風(fēng)下傾，送冷風(fēng)為零。孔板送風(fēng)的計(jì)算方法孔板送風(fēng)特點(diǎn):在直接控制的區(qū)域內(nèi)，能夠形成比較均勻的速度場(chǎng)和溫度（濃度）場(chǎng)。孔板的基本特征可用開(kāi)孔率（或有效面積系數(shù)）k來(lái)表示對(duì)于正方形排列的孔板d0為孔口直徑，

l為孔間距。f

0為孔口總面積，f1為孔板面積。對(duì)孔板出流的等溫射流，由各小孔出流的射流在匯合為總流前存在一個(gè)匯合段，該段長(zhǎng)度x0：在匯合段以后，則與自由射流相似存在一中心速度保持不變的起始段。x1＝4b（m）式中:b-矩形孔板的寬度或方形孔板的邊長(zhǎng)，如孔板為圓形，則b=0.89D（D為圓形孔板直徑）。如孔板為矩形或方形，則起始段長(zhǎng)度為x0＝5l（m）孔板送風(fēng)的計(jì)算方法當(dāng)x2＞x1時(shí)則射流處于主體段，隨著射流斷面的不斷擴(kuò)大，中心速度逐漸衰減。射流的擴(kuò)散角約為9°~10°（一側(cè)）。孔板送風(fēng)方式：一為局部孔板送風(fēng)（指f

1/F≤50%，F(xiàn)為頂棚面積），一為全面（滿(mǎn)布）孔板送風(fēng)（f

1/F>50%）。在供風(fēng)的方式上也有直接管道供風(fēng)和靜壓室供風(fēng)之分?？装逅惋L(fēng)的計(jì)算方法局部孔板的射流計(jì)算若計(jì)算斷面處于射流的起始段，則其中心速度的衰減可按下式計(jì)算：溫度衰減相應(yīng)地按下式計(jì)算：式中△tx1——起始段內(nèi)中心溫度與周?chē)諝鉁囟戎?；△t0——孔口送風(fēng)溫度與周?chē)諝鉁囟戎睢？装逅惋L(fēng)的計(jì)算方法

射流受限修正系數(shù)K1可由圖查出。圖中fl為孔板面積，F(xiàn)為相應(yīng)于一塊孔板所占據(jù)的頂棚面積，b為長(zhǎng)條形孔板寬度，B

1為長(zhǎng)條形孔板所占據(jù)的頂棚寬度。對(duì)于圓形和方形孔板，K

1查圖a，長(zhǎng)條形孔板查圖b

?？紤]射流重合的修正系數(shù)K2

，求法與前述射流計(jì)算相同。不論是中心溫度還是中心風(fēng)速的衰減都是指在匯合段內(nèi)發(fā)生的，只取決于開(kāi)孔率的大小和孔口特性，與射程無(wú)關(guān)。然而K1、K2及K3

的修正則是對(duì)局部孔板的總流來(lái)考慮的。對(duì)于非等溫射流的修正系數(shù)K3

由圖查得。對(duì)于圓形和方形孔板對(duì)于長(zhǎng)條形孔板孔板送風(fēng)的計(jì)算方法當(dāng)射流長(zhǎng)度x（＝Hn－h(huán)

）>4b

時(shí)，則計(jì)算斷面處于主體段，此時(shí)速度與溫度的衰減式則為：長(zhǎng)條形孔板：（1）局部孔板圓、方形孔板：孔板送風(fēng)的計(jì)算方法（2）全面孔板的氣流分布計(jì)算主要考慮在匯合段所發(fā)生的匯流過(guò)程，其計(jì)算式為：式中:i-為考慮孔口出流匯合過(guò)程中動(dòng)量降低的系數(shù)，孔口間距愈大或開(kāi)孔率愈低，則i值愈小;K3-考慮非等溫影響的修正系數(shù)?？装逅惋L(fēng)的計(jì)算方法采用孔板送風(fēng)應(yīng)注意：1、要達(dá)到較好的空氣分布效果，一般開(kāi)孔率k=0.2％～5％范圍內(nèi)，即一般取l>4d0

;2、為避免孔口出流時(shí)產(chǎn)生較大的噪聲并保證工作區(qū)流速處于合宜的范圍，一般u0

≤4m/s;3、為使孔板出風(fēng)均勻，采用等量送風(fēng)的管道和靜壓室是必要的，一般限制孔口出流前的空氣流速（垂直于孔口出流方向）和孔口流速之比值，即u/u0≤0.25

（u為垂直于孔口出流方向的空氣流速），以免出流不均和出流偏斜。實(shí)驗(yàn)證明，非等溫空氣由全面孔板出流后，重力對(duì)提高（浮力對(duì)降低）流速的影響只發(fā)生在匯合段，其后則可忽略。孔板送風(fēng)的計(jì)算方法

穩(wěn)壓層的作用是使孔板上部保持穩(wěn)定而較高的凈壓。穩(wěn)壓層內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)密，表面應(yīng)光滑。《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019－2003）規(guī)定：①孔板上部的穩(wěn)壓層的高度應(yīng)按計(jì)算確定，但凈高不得小于0.2m。②向穩(wěn)壓層內(nèi)送風(fēng)宜采用3～5m/s。除送風(fēng)射流較長(zhǎng)的以外，穩(wěn)壓層內(nèi)可不設(shè)送風(fēng)分布支管。在送風(fēng)口處，宜裝設(shè)防止送風(fēng)氣流直接吹向孔板的導(dǎo)流片或擋扳。

穩(wěn)壓層的設(shè)計(jì)h1設(shè)計(jì)計(jì)算：

置換通風(fēng)是指以非常低的送風(fēng)速度(<0.25m/s)通過(guò)地面送風(fēng)口或地面?zhèn)葔ι⒘髌髦苯铀腿耸覂?nèi)工作區(qū)。由于送風(fēng)動(dòng)量很低，甚至可以忽略不計(jì)，較冷、較重的送風(fēng)進(jìn)人房間后，就像水那樣貼著地面進(jìn)行擴(kuò)散，并在地面某一高度內(nèi)形成一個(gè)潔凈的空氣湖，當(dāng)遇到熱源時(shí)，空氣被加熱，以自然對(duì)流的形式慢慢升起。室內(nèi)熱源產(chǎn)生的熱濁氣流在浮升力作用下上升，并不斷卷吸周?chē)諝?，在熱濁氣流上升過(guò)程中的卷吸作用和后續(xù)新風(fēng)的推動(dòng)作用以及排風(fēng)口的抽吸作用下，覆蓋在地面上方的新鮮空氣也緩慢向上移動(dòng)，形成類(lèi)似向上的活塞流。同時(shí)污染物也被帶至房間上部，最后由排風(fēng)口排出，從而達(dá)到置換室內(nèi)空氣的目的。由于置換通風(fēng)的主導(dǎo)氣流由室內(nèi)熱源所控制，所以這種通風(fēng)方式也稱(chēng)為熱置換通風(fēng)。置換通風(fēng)的流態(tài)見(jiàn)圖。下部單向流動(dòng)區(qū)

上部混合區(qū)

1.置換通風(fēng)新型送風(fēng)方式置換通風(fēng)是一種新的通風(fēng)方式。與傳統(tǒng)的混合通風(fēng)方式相比較，可使室內(nèi)工作區(qū)得到較高的空氣品質(zhì)、較高的熱舒適性并具有較高的通風(fēng)效率。以低速在房間下部送風(fēng)，氣流以類(lèi)似層流的活塞流的狀態(tài)緩慢向上移動(dòng)，到達(dá)一定高度受熱源和頂板的影響，發(fā)生紊流現(xiàn)象，產(chǎn)生紊流區(qū)。

置換通風(fēng)的流態(tài)站立人員產(chǎn)生的上升氣流曲線(xiàn)D表示置換通風(fēng)曲線(xiàn)M表示混合通風(fēng)，相對(duì)濃度以房間平均濃度為基準(zhǔn)置換通風(fēng)的溫度、速度和相對(duì)濃度分布

置換通風(fēng)一些特點(diǎn)：置換通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在能顯著改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和具有較大的節(jié)能潛力上。通風(fēng)效率大于1，常介于100%一200%。而混合通風(fēng)的通風(fēng)效率在實(shí)際應(yīng)用中只能達(dá)到50%一70%。氣流產(chǎn)生熱力分層現(xiàn)象，出現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域：下部單向流動(dòng)區(qū)和上部混合區(qū)。室內(nèi)溫度和污染物濃度分層。室內(nèi)空氣流動(dòng)速度較低，低于0.15m/s,沒(méi)有吹風(fēng)感。密度梯度是造成空氣流動(dòng)的一重要原因。送風(fēng)與室溫溫差2—4℃。空氣湖（airlake）全面通風(fēng)——建筑為本，置換通風(fēng)——以人為本置換通風(fēng)的特點(diǎn)比較置換通風(fēng)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多問(wèn)題:①送風(fēng)溫差不易確定。在房間負(fù)荷一定的情況下，送風(fēng)溫度高，意味著送風(fēng)溫差小，送風(fēng)量和送風(fēng)面積均較大，這樣不但會(huì)增加設(shè)備容量和輸送動(dòng)力，還會(huì)因在車(chē)間布置較多的風(fēng)口而造成施工和日常調(diào)節(jié)的不便;送風(fēng)溫度低，雖可減少送風(fēng)量和送風(fēng)面積，但會(huì)造成工作區(qū)垂直溫度梯度過(guò)大，從而影響人體下部的舒適性。②供冷能力有限。置換通風(fēng)條件下，送風(fēng)速度較小，一般在0.25耐S以下，因此，可以不考慮吹風(fēng)感對(duì)人體的影響。這樣，置換通風(fēng)在提高空氣品質(zhì)方面涉及舒適度的主要問(wèn)題是存在垂直溫度梯度。要保證置換通風(fēng)的舒適度，就必然導(dǎo)致送風(fēng)溫差受限，相應(yīng)就降低了系統(tǒng)的冷卻能力，難以適應(yīng)冷負(fù)荷較大場(chǎng)合。③實(shí)際應(yīng)用受房間高度的限制。置換通風(fēng)是利用空氣密度差而在室內(nèi)形成由下而上的通風(fēng)氣流。房間高度大，排風(fēng)口容易排出積聚在上部的熱濁氣流;房間高度小，熱力分層現(xiàn)象不明顯，受回風(fēng)的影響排出空氣的狀態(tài)與工作區(qū)近似，這樣就與上送風(fēng)空調(diào)方式差別不大，發(fā)揮不了置換通風(fēng)的節(jié)能效果。④負(fù)荷計(jì)算問(wèn)題。

置換通風(fēng)適合下列情形：

1).污染物質(zhì)比環(huán)境空氣溫度高或密度?。?/p>

2).供給空氣比建筑物環(huán)境空氣溫度低；

3).層高大的房間，例如房間層高大于3m。浮升力作為驅(qū)動(dòng)力的置換通風(fēng)在下列情形效率較低：

1).天花板的高度低于2.3m2).房間空氣擾動(dòng)（湍