供熱工程

GONGREGONGCHENG7室內(nèi)氣流組織送風(fēng)口和回風(fēng)口的類型及應(yīng)用場合目錄對室內(nèi)氣流分布的要求與性能評價(jià)的概算7.17.2

空調(diào)房間的氣流組織形式7.3空調(diào)區(qū)氣流組織的設(shè)計(jì)計(jì)算7.47.1對室內(nèi)氣流分布的要求與性能評價(jià)的概算7.1.1概述有效的通風(fēng)和合理的氣流組織對于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，控制室內(nèi)污染物濃度，保證實(shí)現(xiàn)健康舒適性空調(diào)有著重要意義。由于室內(nèi)氣流分布受到諸多因素的影響，故揭示其分布規(guī)律比較困難。近年來隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)值求解的能力越來越高，為直接以理論流體力學(xué)計(jì)算氣流組織創(chuàng)造了條件。7.1.2對溫度梯度的要求

在空調(diào)或通風(fēng)房間內(nèi)通入與房間溫度不同的空氣，及在房間內(nèi)有熱源存在的情況下，在垂直方向上將有溫度差異，即溫度梯度。按照ISO7730的標(biāo)準(zhǔn)，考慮人坐著工作的情況，舒適范圍是在工作區(qū)域內(nèi)的地面以上1.1米和0.1米之間的溫差不應(yīng)大于3℃；但按照美國標(biāo)準(zhǔn)，考慮人站立工作的情況，建議在工作地面以上1.8米到0.1米之間的溫差不應(yīng)大于3℃。從可靠性角度來看，應(yīng)該采用后者的控制指標(biāo)。工作區(qū)風(fēng)速也是影響熱舒適的一個(gè)重要因素，隨著人們對室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)要求的不斷提高，利用通風(fēng)來改善室內(nèi)空氣品質(zhì)已成為一個(gè)重要手段，因此對通風(fēng)空調(diào)技術(shù)也提出了更高的要求。對空調(diào)工程這個(gè)領(lǐng)域而言，舒適和節(jié)能已成為當(dāng)今建筑及建筑設(shè)備設(shè)計(jì)的基本課題，保護(hù)環(huán)境，盡可能地利用自然資源，削減能量負(fù)荷，已成為今后建筑環(huán)境設(shè)備設(shè)計(jì)的方向。如何應(yīng)用新的技術(shù)手段，提高設(shè)計(jì)、施工水平，是建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)人士所面臨的一個(gè)重要課題。在溫度較高的場所，通常采用加大風(fēng)速的方式來改善環(huán)境的熱舒適程度。但是，太大或過高的風(fēng)速也常常令人煩躁不安，帶來負(fù)面的影響。研究表明，風(fēng)速小于0.5m/s時(shí)人沒有什么感覺，因此，我國的規(guī)范規(guī)定，在冬季舒適性空調(diào)的室內(nèi)風(fēng)速大于0.2m/s，夏季大于0.3m/s；工藝性空調(diào)夏季的舒適風(fēng)速為0.2~0.5m/s，冬季的舒適風(fēng)速大于0.3m/s。7.1.3工作區(qū)風(fēng)速

1、吹風(fēng)感空調(diào)房間內(nèi)引起人不適的吹風(fēng)感，是由于空氣溫度和風(fēng)速（溫度和輻射假定不變）引起的人體局部地方有冷感，導(dǎo)致不舒適。有效的吹風(fēng)溫度：ASHRAE用有效順風(fēng)溫度EDT來判斷是否有吹風(fēng)感，定義為：

..…..…………..（7-1）

——室內(nèi)某地點(diǎn)的溫度和室內(nèi)平均溫度，℃；

——室內(nèi)某地點(diǎn)風(fēng)速，m/s。對于辦公室當(dāng)EDT在-1.7～1℃，<0.35m/s，大多數(shù)人感覺舒適，小于下限值時(shí)有吹冷風(fēng)感。2、氣流分布性能指標(biāo)有效吹風(fēng)溫度EDT用來判斷任何一點(diǎn)是否有吹風(fēng)感，但對于整個(gè)工作區(qū)用氣流分布性能指標(biāo)ADPT作為衡量指標(biāo)，定義為工作區(qū)的各點(diǎn)滿足EDT和風(fēng)速要求的點(diǎn)占總數(shù)的百分比。對已有房間，可實(shí)測各點(diǎn)，在氣流分布設(shè)計(jì)時(shí)，可利用計(jì)算流體力學(xué)預(yù)測。7.1.4吹風(fēng)感和空氣分布特性指標(biāo)

通風(fēng)效率是表示送風(fēng)排除熱和污染物的能力指標(biāo)，就排熱性能而言也稱溫度效率，對排除污染物來說也稱排污效率。有些污染物溫度與室溫相同，有些污染物（如人體散發(fā)的CO2）臭味則高于室溫。對相同的污染物，在相同的送風(fēng)量時(shí)能維持較低的室內(nèi)穩(wěn)態(tài)濃度或能較快地將室內(nèi)初始濃度降下來（非穩(wěn)態(tài)）的氣流組織，其排污效率就高。在衡量室內(nèi)污染濃度變化時(shí)，常用穩(wěn)態(tài)的工作區(qū)相對效率來反映最終能達(dá)到的濃度水平，用非穩(wěn)態(tài)（瞬態(tài)）效率來反應(yīng)濃度變化的快慢。當(dāng)送入房間空氣與污染物混合均勻，排風(fēng)的污染物濃度等于工作區(qū)濃度時(shí)Ev=1。一般情況下Ev<1，但當(dāng)清潔空氣由下方直接送到工作區(qū)時(shí)，工作區(qū)的污染物濃度可能小于排風(fēng)的濃度，Ev會大于1。Ev不僅與氣流分布密切相關(guān)，還與污染物的分布有關(guān)，如當(dāng)污染物位于排風(fēng)處，則Ev增大。同時(shí)Ev也是個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，Ev越大，表明排出同樣的發(fā)生量污染物所需的新鮮空氣量越小。能耗愈小，設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)也就愈低。7.1.5通風(fēng)效率7.1.6空氣齡空氣的新鮮狀況，可以用房間的換氣次數(shù)來描述，但換氣次數(shù)并不能表達(dá)真正意義上的空氣新鮮程度，而空氣齡卻恰好能夠反映出這一點(diǎn)。所謂空氣齡，從表面意義上講是空氣質(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，實(shí)際意義是指室內(nèi)舊空氣被新空氣所代替的速度。對于室內(nèi)氣流分布情況以及空氣出、入口不十分確定的房間空氣齡，常采用示蹤氣體濃度自然衰減法來測定。在容積為V的房間內(nèi)定義示蹤氣體，在A點(diǎn)起始時(shí)濃度為c(0)，然后對房間進(jìn)行送風(fēng)，每隔一段時(shí)間測量A點(diǎn)的示蹤氣體濃度，由此獲得A點(diǎn)的示蹤氣體濃度的變化規(guī)律，則A點(diǎn)的平均空氣齡為：

……………（7-2）全室平均空氣齡定義為全室各點(diǎn)局部平均空氣齡的平均值，即

……………（7-3）7.1.6空氣齡換氣效率是空氣最短的滯留時(shí)間，即與實(shí)際全室平均滯留時(shí)間之比，用表示：

………..（7-4）換氣效率是衡量室內(nèi)某點(diǎn)或全室空氣更換效果優(yōu)劣的指標(biāo)。換氣效率愈高意味著入室空氣停留時(shí)間愈短，表明它的清潔度愈高，是氣流本身的特性參數(shù)，它不代表排除污染物的能力。是理論上的最短滯留時(shí)間，其空氣齡為，則可定義為最理想的平均空氣齡（）與全室平均空氣齡（）之比，它反映了空氣流動(dòng)狀態(tài)合理性。最理想氣流分布，一般情況下。7.1.換氣效率7.2送風(fēng)口和回風(fēng)口的類型及應(yīng)用場合

7.2.1送風(fēng)口送風(fēng)口的型式及其紊流系數(shù)的大小，對射流的發(fā)展和室內(nèi)氣流的流型有較大的影響，因此，其類型較多，在進(jìn)行室內(nèi)氣流組織的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)房間所需要的空調(diào)精度、氣流流型、送回風(fēng)口的安裝位置，及建筑裝修等條件合理選用。常用的送風(fēng)口有以下幾種。1、側(cè)送風(fēng)口側(cè)送風(fēng)口是指安裝在空調(diào)房間側(cè)墻或風(fēng)道側(cè)面上、可橫向送風(fēng)的風(fēng)口，有格柵風(fēng)口、百葉風(fēng)口、條縫風(fēng)口等。其中用得最多的是活動(dòng)百葉風(fēng)口，分為單層、雙層和三層百葉。單層百葉和雙層百葉風(fēng)口的構(gòu)造如圖7-1所示。雙層百葉中的葉片一層水平布置，另一層垂直布置?；顒?dòng)百葉片不僅可以調(diào)風(fēng)量，而且可以調(diào)節(jié)出風(fēng)的方向，通過調(diào)節(jié)葉片水平和垂直方向的傾角，改變射流的擴(kuò)散性能和貼附長度。單層百葉風(fēng)口在葉片后面增加過濾網(wǎng)可作回風(fēng)口用。2、散流器散流器是一種安裝在頂棚上的送風(fēng)口。其送風(fēng)氣流從風(fēng)口向四周呈輻射狀送出，根據(jù)送出方向的不同分為平送散流器和下送散流器，如圖7-2所示。平送散流器送出的氣流是貼附著頂棚向四周擴(kuò)散，適用于房間層高較低、恒溫精度較高的場合。下送散流器送出的氣流是向下擴(kuò)散，適用于房間的層高較高、凈化要求較高的場合。3、孔板送風(fēng)口孔板送風(fēng)口型式如圖7-3所示。送入靜壓箱的空氣通過開有一些圓形小孔的孔板送入室內(nèi)?？装逅惋L(fēng)口的主要特點(diǎn)是送風(fēng)均勻，氣流速度衰減快。因此，適用于要求工作區(qū)氣流均勻、流速小、區(qū)域溫差小和潔凈度較高的場合，如高精度恒溫室和平行流潔凈室。4、噴射式送風(fēng)口噴射式送風(fēng)口是一個(gè)減縮的圓錐臺形短管，如圖7-4（a）所示。其特點(diǎn)是風(fēng)口的減縮角很小，風(fēng)口無葉片阻擋，噪聲小，紊流系數(shù)小，射程長。適用于大空間公共建筑的送風(fēng)，如體育館、影劇院等場合。為了提高送風(fēng)口的靈活性，可做成既能調(diào)節(jié)風(fēng)量，又能調(diào)節(jié)出風(fēng)方向的球形轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)口，如圖7-4（b）所示。5、旋流送風(fēng)口旋流送風(fēng)口的構(gòu)造如圖7-5所示。送風(fēng)經(jīng)旋流葉片切向進(jìn)入集塵器，形成旋轉(zhuǎn)氣流由格柵送出。旋流風(fēng)口的特點(diǎn)是送風(fēng)氣流與室內(nèi)空氣混合好，速度衰減快。因此，適用于電子計(jì)算機(jī)房的地面送風(fēng)等場合?；仫L(fēng)口由于匯流速度衰減很快，作用范圍小，回風(fēng)口吸風(fēng)速度的大小對室內(nèi)氣流組織的影響很小，因此，回風(fēng)口的類型較少，但要求能調(diào)節(jié)風(fēng)量和定型生產(chǎn)。常用的有格柵、單層百葉、金屬格網(wǎng)等。圖7-6是設(shè)在影院劇院座位下面的散點(diǎn)式回風(fēng)口和設(shè)在地面上的格柵回風(fēng)口的示意圖?；仫L(fēng)口的安裝位置和形狀應(yīng)根據(jù)室內(nèi)氣流組織的要求確定。當(dāng)設(shè)置在房間下部時(shí)，為了防止吸入灰塵和雜物，風(fēng)口下邊到地面距離應(yīng)大于150mm以上。7.2.2回風(fēng)口空調(diào)房間對工作區(qū)內(nèi)的溫度、相對濕度有一定的精度要求。除要求有均勻、穩(wěn)定的溫度場和速度場外，有的還要控制噪聲水平和含塵濃度。這些都直接受氣流流動(dòng)和分布狀況影響。由前述已知，這些又取決于送風(fēng)口的構(gòu)造型式、尺寸、送風(fēng)溫度、速度和氣流方向、送回風(fēng)口位置等。應(yīng)該根據(jù)空調(diào)要求，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝設(shè)備布置等條件，合理地確定氣流組織形式。7.3空調(diào)房間的氣流組織形式7.3.1頂部送風(fēng)系統(tǒng)

頂部送風(fēng)的氣流分布1、上送風(fēng)下回風(fēng)上送風(fēng)下回風(fēng)是最基本的氣流組織形式?？照{(diào)送風(fēng)由位于房間上部的送風(fēng)口送入室內(nèi)，而回風(fēng)口設(shè)在房間的下部。上送風(fēng)下回風(fēng)方式的送風(fēng)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和速度場。能夠使用較大的送風(fēng)溫差，從而降低送風(fēng)量。2、上送風(fēng)上回風(fēng)送回風(fēng)管疊置在一起，明裝在室內(nèi)，氣流從上部送下，經(jīng)過工作區(qū)后回流向上進(jìn)入回風(fēng)管。如果房間進(jìn)深較大，可采用雙側(cè)外送式或雙側(cè)內(nèi)送式，這三種方式施工都較方便，但影響房間凈空的使用。如果房間凈高度許可，還可設(shè)置吊頂，將管道暗裝，或采用送吸式散流器，這種布置適用于有一定美觀要求的民用建筑。3、中送風(fēng)對于高大空間的空調(diào)房間，采用前述方式要求送風(fēng)量大，空調(diào)耗冷量、耗熱量也大。因而可在房間高度的中部位置上，用側(cè)送風(fēng)口或噴口送風(fēng)的方式。中送風(fēng)形式是將房間下部作為空調(diào)區(qū)，上部作為非空調(diào)區(qū)。在滿足工作區(qū)空調(diào)要求的前提下，有顯著的節(jié)能效果。4、下送風(fēng)此種方式送風(fēng)直接進(jìn)入工作區(qū)，為滿足生產(chǎn)或人的要求，送風(fēng)溫差必然遠(yuǎn)小于上送方式，因而加大了送風(fēng)量。同時(shí)考慮到人的舒適要求，送風(fēng)速度也不能過大，一般不超過0.5~0.7m/s，這就必須增大送風(fēng)口的面積或數(shù)量，給風(fēng)口布置帶來困難。此外，地面容易積聚臟物，將會影響送風(fēng)的清潔度，但下送風(fēng)方式能使新鮮空氣首先通過工作區(qū)。同時(shí)由于是頂部排風(fēng)，因而房間上部余熱（照明散熱、上部圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱等）可不進(jìn)入工作區(qū)而被直接排走，排風(fēng)溫度與工作區(qū)溫度允許有較大的溫差。因此在夏季，從人的感覺來看，雖然要求送風(fēng)溫度較小(例如2℃)，卻能達(dá)到溫差較大的上送下回方式的效果，這就為提高送風(fēng)溫度，使用溫度不太低的天然冷源如深井水、地道風(fēng)等創(chuàng)造了條件。頂部送風(fēng)空調(diào)的送風(fēng)方式四種典型頂送風(fēng)氣流分布模式：散流器平送，頂棚回風(fēng)；散流器下送，下側(cè)回風(fēng)；典型垂直單向流；頂棚孔板送風(fēng)，下側(cè)部回風(fēng)，如圖7-7所示。1、散器氣平送，頂棚回風(fēng)。散流器底面與頂棚在同一平面上。送出氣流為貼附射流，射流下側(cè)卷吸室內(nèi)空氣射流在近墻下降?；仫L(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離散熱器。工作區(qū)處于混合空氣中。通風(fēng)效率低于側(cè)送。為0.3~0.6。2、散流器下送，下側(cè)回風(fēng)。所用散流器有向下送風(fēng)特點(diǎn)。散流器出口空氣以夾角=30～30°噴出，在開始時(shí)不斷卷入周圍空氣，不斷擴(kuò)大，當(dāng)相鄰射流相交時(shí)，氣流呈向下流動(dòng)模式。工作區(qū)位于向下風(fēng)流動(dòng)的氣流中。這種流型的和都比1高。3、典型垂直單向流。上下空間送風(fēng)、回風(fēng)都有起穩(wěn)壓作用的靜壓箱。頂棚為孔板，下部是格棚地板，保證氣流在橫斷面均勻。。4、頂棚孔板送風(fēng)，下側(cè)部回風(fēng)。與c不同是取消格棚地板，一側(cè)回風(fēng)。不能保證完全單項(xiàng)流。但比散流器高。側(cè)送風(fēng)的氣流分布圖7-8給出了7種側(cè)送風(fēng)的氣流分布模式。圖（a）為上側(cè)送，同側(cè)下部回風(fēng)，送風(fēng)氣流貼附于頂棚，工作區(qū)處于回流區(qū)中。送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合充分，工作區(qū)的風(fēng)速較低，溫濕度比較均勻，適用于恒溫恒濕的空調(diào)房間。排出空氣的污染物濃度和溫度基本上等于工作區(qū)的濃度和溫度，因此通風(fēng)效率和溫度效率接近于1。但換氣效率較低，大約小于0.5。圖（b）為上側(cè)送風(fēng)，對側(cè)下部回風(fēng)。工作區(qū)在回流和渦流區(qū)中，回風(fēng)的污染物濃度低于工作區(qū)的濃度，<1。圖（c）為上側(cè)送風(fēng)，同側(cè)上部回風(fēng)。這種氣流分布形式與圖（a）相類似，但要稍低一些，一般在0.2～0.55。圖（d）、圖（e）的模式分別相當(dāng)于兩個(gè)圖（a）、圖（c）氣流分布的并列模式。它們適用于房間寬度大，單側(cè)送風(fēng)射流達(dá)不到對側(cè)墻時(shí)的場合。對于高大廠房，可采用中部側(cè)送風(fēng)、下部回風(fēng)、上部排風(fēng)的氣流分布，如圖（f）所示。當(dāng)送冷風(fēng)時(shí)，射流向下彎曲。這種送風(fēng)方式在工作區(qū)的氣流分布模式基本上與圖（d）相類似。房間上部區(qū)域溫濕度不需要控制，但可進(jìn)行部分排風(fēng)，尤其是熱車間中，上部排風(fēng)可以有效排除室內(nèi)的余熱。圖（g）是典型的水平單向流的氣流分布模式。兩側(cè)都應(yīng)設(shè)置起穩(wěn)壓作用的靜壓箱，使氣流在房間的斷面上均勻分布。7.3.2側(cè)送風(fēng)系統(tǒng)

在回風(fēng)口附近，空氣的污染物濃度等于排除空氣的污染物濃度，=1；而在氣流的上游側(cè)，都大于1；在靠近送風(fēng)口處，→∞。水平單向流的換氣效率=1。這種氣流分布模式多用于潔凈空調(diào)。置換通風(fēng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀1.置換通風(fēng)的發(fā)展歷史置換通風(fēng)起源于北歐，1978年德國柏林的一家鑄造車間首先使用了置換通風(fēng)裝置?，F(xiàn)在置換通風(fēng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑和公共建筑，北歐的一些國家50%的工業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)、25%的辦公通風(fēng)系統(tǒng)采用了置換通風(fēng)系統(tǒng)。我國的一些工程也開始采用置換通風(fēng)系統(tǒng)，并取得了令人滿意的效果。2.置換通風(fēng)的基本特征置換通風(fēng)的基本特征是水平方向會產(chǎn)生熱力分層現(xiàn)象。置換通風(fēng)下送上回的特點(diǎn)決定了空氣在水平方向會分層，并產(chǎn)生溫度梯度。如果在底部送新鮮的冷空氣，那么最熱的空氣層在頂部，最冷的空氣層在底部。置換空氣在水平方向匯入上升氣流，由于送風(fēng)量有限，在某一高度送風(fēng)會產(chǎn)生循環(huán)。我們把產(chǎn)生循環(huán)的分界面高度稱為“分界高度”。這樣，就形成了兩個(gè)區(qū)域的氣流形式，底部區(qū)域是相對清潔的空氣，上部區(qū)域存在更多的污染。所以為了獲得良好的空氣品質(zhì)，通風(fēng)量必須滿足一定要求。以使“分界高度”高于人員活動(dòng)區(qū)，這樣人們便處于清潔區(qū)。7.3.3置換通風(fēng)系統(tǒng)

由此可見，置換通風(fēng)不允許我們大量減少空氣流量，而且這種通風(fēng)方式也不是在任何地方都適用。我們發(fā)現(xiàn)，通常混合和置換通風(fēng)系統(tǒng)要求相同的空氣流量。不同的是，在同樣的空氣流量下置換通風(fēng)通常提供更好的空氣品質(zhì)。下列情形更適合采用置換通風(fēng)：污染物質(zhì)比環(huán)境空氣溫度高或密度小；供給空氣比環(huán)境空氣溫度低；層高大的房間，例如房間層高大于3米。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：天花板的高度低于2.3米；房間空氣擾動(dòng)（湍流）強(qiáng)烈；污染物比環(huán)境空氣冷密度大。3.置換通風(fēng)在國外的發(fā)展置換式通風(fēng)于20世紀(jì)70年代末首先在北歐使用。1978年德國柏林一個(gè)焊接車間首次使用了置換式通風(fēng)方式。20世紀(jì)80年代中期，該方式又被用于辦公室等商業(yè)建筑中。在過去的十幾年里，國外對置換式通風(fēng)系統(tǒng)做了大量研究：如英國的BSRIA對部分置換式通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)地測試和計(jì)算機(jī)預(yù)測，并將兩個(gè)結(jié)果的溫度場和速度場進(jìn)行了比較，用于預(yù)測熱舒適度；挪威的SINTEF對已有的置換式通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了大量的實(shí)地測試，并對幾種典型場所提出了置換通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則；法國最大的企業(yè)之一—法國電力（EDF）出資支持法國第三大國立LET實(shí)驗(yàn)室對置換式通風(fēng)進(jìn)行全面的、系統(tǒng)性的研究，并為此建立了置換式通風(fēng)實(shí)驗(yàn)臺，側(cè)重于對置換式通風(fēng)系統(tǒng)干擾因素如送風(fēng)量、熱氣流的流量和熱氣流的溫度對置換通風(fēng)系統(tǒng)的影響進(jìn)行了細(xì)致研究和系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真，開發(fā)仿真軟件，為置換式通風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)提供依據(jù)。EDF技術(shù)研究后指出：熱源所處高度的不同，必將對室內(nèi)溫度產(chǎn)生較大的影響。隨著熱源所處高度的增加，熱力分層高度也隨之提高，同時(shí)在熱源上方將產(chǎn)生較大的溫度梯度。在置換通風(fēng)與冷卻頂板相結(jié)合方面，通過與傳統(tǒng)通風(fēng)方式相比較發(fā)現(xiàn)前者可節(jié)約30%左右。4.置換通風(fēng)在國內(nèi)的發(fā)展國內(nèi)對置換式通風(fēng)的研究起步較晚。不同學(xué)者就置換通風(fēng)系統(tǒng)中有關(guān)問題做了不同的研究和討論。其中以同濟(jì)大學(xué)和東華大學(xué)的研究最具代表性。同濟(jì)大學(xué)建立氣流實(shí)驗(yàn)室對置換通風(fēng)氣流特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。同時(shí)開展了置換空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用研究，并與企業(yè)合作開發(fā)了具有國際先進(jìn)水平的“置換通風(fēng)裝置系列產(chǎn)品”，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。東華大學(xué)也多次參與法國LET實(shí)驗(yàn)室關(guān)于置換通風(fēng)系統(tǒng)干擾因素的試驗(yàn)研究。東華大學(xué)的倪波博士對單一熱源置換通風(fēng)情況下的垂直方向溫度梯度和三維溫度場進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并對不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)和不同的外環(huán)境溫度作了4個(gè)對比實(shí)驗(yàn)。華中科技大學(xué)的張俊梅等學(xué)者應(yīng)用CDF技術(shù)對置換通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，提出置換通風(fēng)系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的確定方法，使得設(shè)計(jì)的系統(tǒng)既能保證室內(nèi)較高的空氣品質(zhì)，又能防止出現(xiàn)垂直溫差過大及吹風(fēng)感等現(xiàn)象。同濟(jì)大學(xué)的李強(qiáng)民，天津大學(xué)的朱能、劉珊等學(xué)者把置換通風(fēng)系統(tǒng)與冷卻頂板結(jié)合起來，使置換通風(fēng)的理論研究和實(shí)際應(yīng)用更向前推進(jìn)了一步。隨著計(jì)算流體力學(xué)在暖通中的運(yùn)用，相應(yīng)開展了大量置換通風(fēng)流場、度場、度場和含濕量分布的數(shù)值模擬，取得了不少重要成果。置換通風(fēng)與其他送風(fēng)方式的比較1.置換通風(fēng)與混合通風(fēng)的比較通過對兩種通風(fēng)方式的特征、通風(fēng)效果、室內(nèi)空氣品質(zhì)以及能耗的比較，可以看出置換通風(fēng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：置換通風(fēng)比傳統(tǒng)的混合通風(fēng)具有更高的換氣效率和通風(fēng)效率；置換通風(fēng)比混合通風(fēng)具有更高的室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適性；在能耗上置換通風(fēng)可以比混合通風(fēng)節(jié)能效果更好。2.地板送風(fēng)與置換通風(fēng)的比較通過對置換通風(fēng)和地板送風(fēng)的基本原理、氣流組織形式、通風(fēng)效率、空氣品質(zhì)和熱舒適度的比較，得到以下結(jié)論：與置換通風(fēng)相比，在處理較大負(fù)荷環(huán)境時(shí)地板送風(fēng)具有優(yōu)勢；與置換通風(fēng)相比，地板送風(fēng)可以提高地板附近空氣溫度，并減小沿垂直方向的溫度梯度；與傳統(tǒng)送風(fēng)方式相比，地板送風(fēng)可以提高房間空氣交換效率和室內(nèi)空氣品質(zhì)，但遜于置換通風(fēng)地板送風(fēng)；散流器的個(gè)性化控制可以顯著提高辦公人員對環(huán)境的滿意程度；地板送風(fēng)散流器周圍氣流速度較大，一定程度上影響了人員的舒適性。送風(fēng)速度在活動(dòng)區(qū)的影響范圍，以及對人員舒適性影響程度等方面的問題尚需進(jìn)一步研究。綜上所述，通過對以上二種通風(fēng)與置換通風(fēng)方式的比較，得出置換通風(fēng)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?？照{(diào)節(jié)能和IAQ是當(dāng)前暖通空調(diào)界面臨的兩大課題，而置換通風(fēng)能在一定程度上較好地處理這兩個(gè)問題。當(dāng)然隨著技術(shù)的發(fā)展，置換通風(fēng)也必將被一些更理想的通風(fēng)方式取代，如上述碰撞射流通風(fēng)系統(tǒng)，不斷完善前任的理論研究，使技術(shù)更加完善。置換通風(fēng)的應(yīng)用前景分析置換通風(fēng)的應(yīng)用是隨著置換通風(fēng)的概念被廣泛接受和置換通風(fēng)末端產(chǎn)品的大量開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用而推廣開來的。筆者認(rèn)為置換通風(fēng)在我國的廣泛應(yīng)用與以下兩個(gè)方面有很大關(guān)系，一是與置換通風(fēng)末端產(chǎn)品的發(fā)展和新產(chǎn)品的開發(fā)有關(guān)，二是與人們對它的深入了解，特別是設(shè)計(jì)人員和業(yè)主的深入了解有關(guān)。最初的置換通風(fēng)末端裝置僅考慮讓新鮮空氣平穩(wěn)、均勻的送入室內(nèi)，送風(fēng)速度低、溫差小，故送風(fēng)末端體積較大，相應(yīng)的末端裝置有圓柱型、半圓柱型、1/4圓柱型、扁平型及平壁型等幾種，末端裝置一般落地安裝。隨著空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)新的建筑特點(diǎn)和功能開發(fā)了地板送風(fēng)、座椅下送風(fēng)的末端裝置。其后開發(fā)了結(jié)合置換通風(fēng)和冷卻吊頂?shù)哪┒怂惋L(fēng)裝置，并得到應(yīng)用“置換通風(fēng)末端裝置+冷卻吊頂”形式解決了腳冷頭暖的不舒適感覺，置換通風(fēng)末端用來保證衛(wèi)生要求的通風(fēng)量和消除濕負(fù)荷，冷卻吊頂可以消除垂直溫度梯度對人的不適感覺，冷卻吊頂?shù)膽?yīng)用相對傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)有特殊意義，就是其采用了輻射換熱技術(shù)，傳統(tǒng)的混合通風(fēng)，是以采用對流為主的傳熱方式，而冷卻頂板輻射換熱的比例大大提高。置換通風(fēng)的應(yīng)用與發(fā)展是與置換通風(fēng)末端裝置的發(fā)展緊密相聯(lián)系的。置換通風(fēng)目前在我國運(yùn)用還不十分廣泛，究其原因，筆者認(rèn)為國內(nèi)生產(chǎn)置換通風(fēng)末端的廠家少、產(chǎn)品單一、研發(fā)能力不強(qiáng)是一重要原因。設(shè)計(jì)置換通風(fēng)的工程可選擇的設(shè)備少，妨礙了置換通風(fēng)的廣泛使用。目前全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快，中國加入世界貿(mào)易組織后，關(guān)稅下降，國內(nèi)市場進(jìn)一步開放，國外的末端產(chǎn)品逐漸進(jìn)入中國市場，國內(nèi)的研究開發(fā)也在進(jìn)一步加強(qiáng)，這就使得置換通風(fēng)有更廣闊的發(fā)展空間。新一代末端裝置要考慮的技術(shù)思路和問題是解決如下幾個(gè)問題：a.在人員活動(dòng)區(qū)域減少和消除熱力分層對人的影響；b.減少空氣輸送量以降低空調(diào)機(jī)組、風(fēng)管、風(fēng)口的初投資，節(jié)省通風(fēng)管道占用的建筑面積，減少空氣輸送量以減少輸運(yùn)動(dòng)力，從而減少風(fēng)機(jī)耗能。因此，末端裝置的設(shè)計(jì)思路圍繞解決以上問題而展開。為解決置換通風(fēng)送風(fēng)量大、送風(fēng)溫差小的問題，可借鑒誘導(dǎo)通風(fēng)的原理，考慮提高一次送風(fēng)溫差，在送至室內(nèi)之前，或在人員活動(dòng)區(qū)將一次風(fēng)與室內(nèi)空氣混合，以提高送風(fēng)溫度。采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)，使得室內(nèi)空氣在人員活動(dòng)區(qū)迅速分布均勻，減少溫度梯度。TAC系統(tǒng)又稱工作與環(huán)境相結(jié)合的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特點(diǎn)是降低非關(guān)鍵區(qū)域內(nèi)周圍環(huán)境的空調(diào)要求，只有在需要維持室內(nèi)人員的舒適度的時(shí)間和場合里可單獨(dú)控制的TAC送風(fēng)口才能提供工位空調(diào)。TAC系統(tǒng)的送風(fēng)方式：典型辦公空間的TAC系統(tǒng)TAC散流器布置形式7.3.4工作與環(huán)境相結(jié)合的調(diào)節(jié)系統(tǒng)

地板送風(fēng)的送風(fēng)口一般與地面平齊設(shè)置，地面需架空，下部空間用作布置送風(fēng)管或直接用作送風(fēng)靜壓箱，送風(fēng)通過地板送風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)，與室內(nèi)空氣發(fā)生熱質(zhì)交換后從房間上部（頂棚或者工作區(qū)之上）的出風(fēng)口排出。20世紀(jì)70年代以來，歐洲開始應(yīng)用到辦公樓建筑，特別是80年代中期，英國倫敦的Lloyds大樓和香港匯豐銀行采用下送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)引起各國空調(diào)界的關(guān)注。目前，地板送風(fēng)系統(tǒng)在我國的研究和應(yīng)用處于起步階段。7.3.5地板下送風(fēng)系統(tǒng)

圖（7-9）為地板送風(fēng)的氣流分布。地面需架空，下部空間用作布置送風(fēng)管，或直接用作送風(fēng)靜壓箱，把空氣分配到若干個(gè)地板送風(fēng)口。地板送風(fēng)口可以是旋流風(fēng)口（有較好的擴(kuò)散性能），或是格柵式、孔板式的其他風(fēng)口。送出的氣流可以是水平帖附射流或垂直射流。射流卷吸下部的部分空氣，在工作區(qū)形成許多小的混合氣流。當(dāng)小型的地板送風(fēng)口送風(fēng)速度小于2m/s，且布置均勻時(shí)，也像低速側(cè)送風(fēng)一樣，形成置換通風(fēng)模式。應(yīng)該指出，無論側(cè)送，還是地板送風(fēng)，當(dāng)送風(fēng)速度過大或工作區(qū)的氣流分布很不均勻時(shí)，都有可能破壞上、下熱力分層，上部的污染熱空氣卷吸到下部工作區(qū)，減弱了送風(fēng)氣流在工作區(qū)的置換作用，甚至不成為置換通風(fēng)了。在高冷負(fù)荷密度的計(jì)算機(jī)房、程控機(jī)房等場所，即使形成不了置換通風(fēng)的氣流分布模式，采用地板送風(fēng)仍然是一種最佳選擇。它可以把冷風(fēng)直接送入機(jī)柜，有效地將熱量帶走，并輔以其他地方的地板送風(fēng)口，仍可以使工作區(qū)獲得清潔的、良好的熱環(huán)境。地板送風(fēng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)的主要區(qū)別就冷熱源設(shè)備和空氣處理設(shè)備而言，地板送風(fēng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的上送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是相似的。地板送風(fēng)系統(tǒng)主要區(qū)別在于：它是從地板下部空間送風(fēng)，供冷時(shí)的送風(fēng)溫度較高(一般為17～18℃)，在同一大空間內(nèi)可形成不同的局部氣候環(huán)境，室內(nèi)氣流分布為從地板至頂棚的下送上回氣流模式。地板送風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）便于建筑物重新裝修和現(xiàn)有建筑的翻新改造當(dāng)辦公室用途改變，需要重新布置、裝修時(shí)，設(shè)置在活動(dòng)地板上的送風(fēng)口易于變動(dòng)，且地板下部空間可方便電力線路、通訊線路、水管等的重新安裝，這可大大地降低重新裝修的費(fèi)用。據(jù)日本長期的工程經(jīng)驗(yàn)，僅勞動(dòng)力就可節(jié)約32％。地板送風(fēng)系統(tǒng)可用于建筑物翻新改造，雖然加高地板會遇到樓層高度、樓梯和電梯停靠位置的調(diào)整、衛(wèi)生間地面的抬高等問題，但這些問題可得到解決。另外，靜壓箱的安裝過程是一個(gè)相對干燥的過程，對其他建筑結(jié)構(gòu)的破壞可以減小到最小。（2）局部氣候環(huán)境的個(gè)人控制采用靜壓箱送風(fēng)后，送風(fēng)口一般與地面平齊設(shè)置散流器直接送風(fēng)至工作崗位。使用者既能控制風(fēng)量也能控制出風(fēng)的方向，很明顯提高了個(gè)人舒適度。用靜壓箱送風(fēng)使混凝土樓板變成了一個(gè)蓄熱層，因此減少了溫度的波動(dòng)和峰值冷負(fù)荷。（3）提高工作區(qū)空氣品質(zhì)由于回風(fēng)口設(shè)于吊頂上，下送上回的氣流組織形式，有利于從使用空間中排除余熱、余濕和污染物，從而保證工作區(qū)較高的換氣效率和空氣質(zhì)量。（4）節(jié)能地板送風(fēng)系統(tǒng)的能耗是傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)能耗的34％，其節(jié)能效果可體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1）靜壓箱送風(fēng)系統(tǒng)使用較高的送風(fēng)溫度。有關(guān)研究表明，在達(dá)到相同的工作區(qū)溫濕度環(huán)境時(shí)，地板送風(fēng)系統(tǒng)比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度高約4℃，這就允許在空氣較為干燥的季節(jié)，采用較高的盤管冷卻溫度和蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度，提高了冷水機(jī)組的COP值。2）由于地板送風(fēng)系統(tǒng)的熱力分層特性，空氣的混合區(qū)只要在人員停留的區(qū)域即可。對于該系統(tǒng)，大部分從安裝在天花板的燈具所產(chǎn)生的熱量還未到達(dá)地面就被排出，提高了排風(fēng)溫度，減少了總冷負(fù)荷，減小了制冷機(jī)組的容量。地板送風(fēng)系統(tǒng)僅需處理整個(gè)空調(diào)房間顯熱的64％。3）由于地板下送風(fēng)橫截面較大，所以壓力損失較小，從而減小了空氣輸送動(dòng)力，減少了風(fēng)機(jī)能耗。4）在過渡季節(jié)，使用較高的送風(fēng)溫度延長了使用室外新風(fēng)的時(shí)間，減少了冷凍機(jī)的開啟時(shí)間。5）建筑物使用地板送風(fēng)系統(tǒng)，雖然需要送風(fēng)靜壓箱，但不需要較大的頂棚空間來容納送風(fēng)管路及末端裝置，與傳統(tǒng)上送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)相比，地板送風(fēng)系統(tǒng)可降低5％～10％的樓層高度。盡管地板送風(fēng)系統(tǒng)較傳統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，例如不舒適的吹風(fēng)感，得不到滿意的熱力分層等。一般距地板散流器0.8m的區(qū)域會產(chǎn)生不適的吹風(fēng)感。7.4空調(diào)區(qū)氣流組織的設(shè)計(jì)計(jì)算

7.4.1側(cè)送風(fēng)的計(jì)算氣流分布設(shè)計(jì)的主要目的是布置風(fēng)口、選擇風(fēng)口規(guī)格、校核室內(nèi)氣流速度、溫度等。受限氣流的基本概念除高大空間中的側(cè)送風(fēng)氣流可看作自由射流外，大部分房間的側(cè)送風(fēng)氣流的邊界受到房間頂棚、墻等限制影響，都是受限射流。受限射流斷面圖如圖7-10所示。1、氣流分布前蘇聯(lián)學(xué)者研究表明：氣流從風(fēng)口噴出后的開始階段仍按自由射流的特性擴(kuò)散，射流斷面與流量逐漸增大，邊界為一直線；當(dāng)射流斷面擴(kuò)展到房屋斷面的20％～25％時(shí)，射流斷面擴(kuò)展的速度比自由射流要緩慢；當(dāng)射流斷面擴(kuò)展到房屋斷面的40％～42％時(shí)，射流斷面和流量都達(dá)到最大之后，斷面和流量逐漸減小，直到消失，如圖7-10Ⅰ-Ⅰ斷面所示。2、射流自由度射流受限程度用射流自由度來表示，其中A為房間的斷面積，當(dāng)有多股射流時(shí)，A為射流服務(wù)區(qū)域的斷面積（m2）；d0為風(fēng)口的直徑，當(dāng)為矩形風(fēng)口時(shí)按面積折算成圓的直徑（m）。3、回流最大平均速度回流區(qū)中風(fēng)速最大斷面應(yīng)在射流擴(kuò)展到最大斷面積的斷面處，因這里是回流斷面最小的地方。試驗(yàn)結(jié)果表明，回流最大平均速度(即工作區(qū)的最大平均速度)vr,max(m/s)與風(fēng)口出口風(fēng)速v0(m/s)有如下關(guān)系：

…………….（7-5）如果工作區(qū)允許最大風(fēng)速為0.2～0.3m/s，則允許最大的出口風(fēng)速為

………（7-6）另外，出口風(fēng)速還應(yīng)考慮噪聲的要求，一般宜在2～5m/s內(nèi)選??；對噪聲控制要求高的場合，風(fēng)速應(yīng)取小值。4、溫度衰減的變化規(guī)律在空調(diào)房間內(nèi)，射流在流動(dòng)過程中，不斷摻混室內(nèi)空氣，其溫度逐漸接近室內(nèi)溫度。射流溫度衰減與射流自由度、紊流系數(shù)、射程有關(guān)；對于室內(nèi)溫度波動(dòng)允許大于1℃的空調(diào)房間，可認(rèn)為只與射程有關(guān)。5、射流的貼附長度當(dāng)送冷風(fēng)時(shí)，射流將較早地脫離頂棚而下落。射流的貼附長度與射流的阿基米德數(shù)Ar有關(guān)，即

………….（7-7）式中Δts——送風(fēng)溫差，即室內(nèi)工作區(qū)溫度tr與送風(fēng)溫度ts之差，℃；

Tr——Tr=273+tr，K；

g——重力加速度，m/s2。Ar數(shù)愈小，射流貼附長度愈長；Ar愈大，貼附射程愈短。6.房間高度在布置風(fēng)口時(shí)，風(fēng)口應(yīng)盡量靠近頂棚，使射流貼附頂棚。另外，為了不使射流直接到達(dá)工作區(qū)，側(cè)送風(fēng)的房間高度H≥H′……..（7-8）式中h——工作區(qū)高度，1.8-2.0m；x——?dú)饬髻N附長度，m；等于沿送風(fēng)方向的房間長度減去1m；此處風(fēng)口離墻0.5m，可以1m計(jì)算；s——送風(fēng)口下緣到頂棚的距離，m；0.3m——為安全裕度，m。氣流組織設(shè)計(jì)要求1、氣流組織設(shè)計(jì)時(shí)，要求射流貼附長度達(dá)到對面墻0.5m處；2、要求該處的射流溫度與工作區(qū)溫度之差為1℃左右；如果是恒溫恒濕空調(diào)房間，應(yīng)根據(jù)允許溫度波動(dòng)值來確定。氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算方法及計(jì)算步驟1、按允許的射流溫度衰減值，求出射流最小相對射程x/do。對于舒適性空調(diào)，射流末端溫差Δtx可取1℃左右。2、根據(jù)射流的實(shí)際長度和最小相對射程，計(jì)算風(fēng)口允許的最大直徑d0，max。從風(fēng)口樣本中預(yù)選風(fēng)口的規(guī)格尺寸。對于非圓形的風(fēng)口，按面積折算風(fēng)口直徑，即

……………..（7-9）3、設(shè)定風(fēng)口數(shù)量n，計(jì)算風(fēng)口的出風(fēng)速度，即

…………….（7-10）式中ψ——風(fēng)口有效斷面系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算確定，或從風(fēng)口樣本上查找，對于雙層百葉風(fēng)口約為0.72～0.82，出口風(fēng)速一般不宜大于5m/s。4、根據(jù)房間的寬度B和風(fēng)口數(shù)計(jì)算出射流服務(wù)區(qū)斷面為

A=BH/n…………（7-11）由此可以計(jì)算射流自由度，。如，認(rèn)為合適；如，則表明回流區(qū)平均風(fēng)速超過了規(guī)定值。超過太多時(shí)，應(yīng)重新設(shè)置風(fēng)口數(shù)和風(fēng)口尺寸。5、計(jì)算Ar，由表7-2確定射流貼附的射程x′，如x′≥x,認(rèn)為設(shè)計(jì)合理，否則重新假設(shè)風(fēng)口數(shù)和風(fēng)口尺寸。重復(fù)上述計(jì)算。以上的計(jì)算步驟與實(shí)例適用于對溫度波動(dòng)范圍的控制要求并不嚴(yán)格的空調(diào)房間?！纠?-1】已知房間的尺寸為L=6m，B=21m，凈高H=3.5；房間的高符合側(cè)送風(fēng)條件；總送風(fēng)量=0.88m3/s，送風(fēng)溫度ts=20℃，工作區(qū)溫度tr=26℃。試進(jìn)行氣流分布設(shè)計(jì)?！窘狻浚?）設(shè)=1℃，因此=1/6=0.167。由表7-1查得射流最小相對射程x/d0=16.6。（2）設(shè)在墻一側(cè)靠頂棚安裝風(fēng)管，風(fēng)口離墻為0.5m，射流末端離墻0.5m，則射流的實(shí)際射程為x=6-0.5-0.5=5m。由最小相對射程求得送風(fēng)口最大直徑=5/16.6=0.3m。選用雙層百葉風(fēng)口，規(guī)格為300mm×200mm。根據(jù)式（7-2）計(jì)算與風(fēng)口面積相當(dāng)?shù)闹睆剑簃（3）設(shè)有5個(gè)平行的風(fēng)口，根據(jù)式（7-10）計(jì)算風(fēng)口的出口速度：

（4）根據(jù)式（7-11），可以求出射流自由度：并由式（7-6）求出允許最大出口風(fēng)速：所假定風(fēng)口數(shù)量及規(guī)格達(dá)到回流區(qū)平均風(fēng)速

≤0.2m/s的要求。（5）根據(jù)式（7-7）有：從表7-2可查得，相對貼附射程為33，因此，貼附射程為33×0.276=9.1m＞5m。滿足要求。以上計(jì)算步驟與實(shí)例適用于對溫度波動(dòng)范圍的控制要求大于±1.0℃的空調(diào)房間。多層平行葉片和盤式散流器送風(fēng)多層平行葉片散流器的氣流分布模式如圖7-11所示（圖7-11(a)對稱布置，圖7-11(b)梅花形布置），送出的氣流貼附于頂棚。盤式散流器送出的氣流擴(kuò)散角大，接近平送流型。7.4.2散流器送風(fēng)計(jì)算1、散流器的布置原則（1）要考慮建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，散流器平送方向不得有障礙物(如柱)。（2）一般按對稱布置或梅花形布置(如圖7-11所示)。（3）每個(gè)圓形或方形散流器所服務(wù)的區(qū)域最好為正方形或接近正方形；如果散流器服務(wù)區(qū)的長寬比大于1.25時(shí)，宜選用矩形散流器。（4）如果采用頂棚回風(fēng)，則回風(fēng)口應(yīng)布置在距散流器最遠(yuǎn)處。2、散流器射流的速度衰減方程根據(jù)P.J杰克曼(P.J.Jackman)對圓形多層錐面和盤式散流器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，散流器射流的速度衰減方程為………………（7-12）式中x——以散流器中心為起點(diǎn)的射流水平距離，m；vx——在x處的最大風(fēng)速，m/s；v0——散流器出口風(fēng)速，m/s；x0——平送射流原點(diǎn)與散流器中心的距離，多層錐面散流器取0.07m；A——散流器的有效流通面積，m2；K——系數(shù)，多層錐面散流為1.4，盤式散流氣為1.1。室內(nèi)平均風(fēng)速vm(m/s)與房間大小、射流的射程有關(guān)，即

……….（7-13）式中L——散流器服務(wù)區(qū)邊長，m；H——房間凈高，m；r——射流射程與邊長L之比；rL——射程，即為散流器中心到風(fēng)速為0.5m/s處的距離，通常把射程控制在到房間(區(qū)域)邊緣之75％。等溫射流的計(jì)算公式。當(dāng)送冷風(fēng)時(shí)，應(yīng)增加20％，送熱風(fēng)時(shí)減少20％。3.氣流分布設(shè)計(jì)步驟（1）布置散流器；（2）預(yù)選散流器；（3）校核射流的射程和室內(nèi)平均風(fēng)速?！纠?-2】

一15m×15m的空調(diào)房間，凈高3.5m，送風(fēng)量為1.62m3/s，試選擇散流器的規(guī)格和數(shù)量?！窘狻浚?）布置散流器。采用圖7-11（a）的布置方式，即每個(gè)散流器承擔(dān)5m×5m的送風(fēng)區(qū)域。（2）初選散流器。選用圓形平送型散流器，按頸部風(fēng)速為2～6m/s選擇散流器規(guī)格。層高低或要求噪聲低時(shí)，應(yīng)選低風(fēng)速；層高高或噪聲控制要求不高時(shí)，可選用高風(fēng)速，甚至可用＞6m/s的風(fēng)速。本例按3m/s左右選風(fēng)口。選用頸部尺寸為

的圓形散流器，頸部面積為0.052m2，則頸部風(fēng)速為：散流器實(shí)際出口面積約為頸部面積的90%，即A=0.052×0.9=0.0468m2。則散流器出口風(fēng)速

（3）按式（7-12）求射流末端速度為0.5m/s的射程，即：（4）按式（7-13）計(jì)算室內(nèi)平均速度：如果送冷風(fēng)，則室內(nèi)平均風(fēng)速為0.24m/s；送熱風(fēng)時(shí)，室內(nèi)平均風(fēng)速為0.16m/s。所選散流器符合要求。流線型散流器送風(fēng)1、混合層的高度hm為了使工作區(qū)位于向下的流動(dòng)氣流中，在布置散流器密度時(shí)，要使混合層的高度hm不得延伸到工作區(qū)，即H－h(huán)m≥工作區(qū)高度

（7-14）式中H——房間的凈高，工作區(qū)高度按工藝要求確定，一般為1.8～2，m；L——散流器的中心距，m；d0——散流器頸部直徑，m；θ——散流器射流邊緣與中心線的夾角，取決于散流器葉片的豎向間距，查風(fēng)口樣本或手冊。2、射流軸心速度衰減的規(guī)律

（Z>4d時(shí))………………..（7-15）式中v——散流器頸部的風(fēng)速，m/s；Z——從散流器出口算起的射程，m；vz——距風(fēng)口Z處的軸心速度，m/s。3、射流的溫度衰減規(guī)律

……….（7-16）式中Δts——送風(fēng)溫差，℃；Δtz——射程Z處的射流溫度與工作區(qū)溫度之差；Cz——實(shí)驗(yàn)系數(shù)。當(dāng)L=2m時(shí)，Cz=1.3；L=3m時(shí)，Cz=3.5，其他間距時(shí)用插入法計(jì)算。條形散流器送風(fēng)雙條縫散流器平送風(fēng)的氣流分布模式。散流器可采用可調(diào)式散流器或固定葉片散流器。1、風(fēng)口速度衰減方程根據(jù)P·J杰克曼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，條形風(fēng)口速度衰減方程為

…………（7-17）式中x——從條縫中心為起點(diǎn)的射流水平距離，m，由于條縫很小，射流原點(diǎn)與條縫中心很近，可視為同心；K——系數(shù)，K＝2.35；b——條形寬度，m。2、室內(nèi)的平均風(fēng)速室內(nèi)平均風(fēng)速與房間尺寸、射流長度有關(guān)，可按下式計(jì)算：

………….（7-18）式中L——風(fēng)口中心到房間墻邊或服務(wù)區(qū)域邊緣的距離，m；r——射流末端風(fēng)速為0.5m/s的射程與風(fēng)口到墻邊(或服務(wù)區(qū)域邊緣)距離L之比，一般取0.75。當(dāng)送冷風(fēng)時(shí)，vm應(yīng)增加20％；送熱風(fēng)時(shí)，減少20％。散流器的設(shè)計(jì)布置原則1、氣流分布設(shè)計(jì)步驟：（1）首先布置散流器（位置）；（2）預(yù)選散流器（形狀）；（3）校核射流射程和室內(nèi)平均風(fēng)速。2、散流器的布置原則：（1）布置時(shí)充分考慮建筑結(jié)構(gòu)、裝修特點(diǎn)與其專業(yè)配合（形狀、位置），平送方向不得有障礙物（柱）；（2）一般按對稱布置或梅花形；（3）每個(gè)散流器所服務(wù)的區(qū)域最好為正方形；（4）如果服務(wù)區(qū)的長寬比大于1.25時(shí)，宜選用矩形散熱器；（5）如果采用頂棚回風(fēng)，回風(fēng)口盡可能距散熱器遠(yuǎn)一些。3、散流器送風(fēng)氣流分布計(jì)算原則：（1）選用合適的散流器。使房間內(nèi)風(fēng)速滿足要求，射流的速度衰減

方程為

；（2）室內(nèi)平均風(fēng)速

與房間大小，射流的射程有關(guān)?？砂词?/p>

計(jì)算?！纠?.3】已知空調(diào)房間的尺寸為L=5m，B=21m，凈高H=3.5m，送風(fēng)量為V=1.62，試選擇散流器的規(guī)格和數(shù)量。解：（1）布置散流器。每個(gè)散流器承擔(dān)5m×5m的送風(fēng)區(qū)域。初選散流器，選用圓形散流器，按頸部風(fēng)速2～6m/s，層高低或要求噪聲低，用低風(fēng)速，本例按3m/s選風(fēng)口，選用頸部尺寸為

的圓形散流器。頸部面積為0.052m2則頸部風(fēng)速為散流器實(shí)際出口面積約為頸部面積的90%即散流器出口風(fēng)速

（2）求射流末端速度為0.5m/s的射程，即服務(wù)區(qū)一半2.5m×0.75=1.875m2.26m>1.875m可行（3）計(jì)算室內(nèi)平均速度如果送冷風(fēng)。室內(nèi)平均風(fēng)速為0.24m/s(加20%)送熱風(fēng)為0.16m/s（減少20%）符合要求。大空間空調(diào)或通風(fēng)常用噴口送風(fēng)，可以側(cè)送或垂直下送，通風(fēng)口同程平行布置，當(dāng)噴口相距較近時(shí)，射流達(dá)到一定射程時(shí)會互相重疊而匯合成一片氣流。對于這種多股平行非等溫射流的計(jì)算可采用中國建筑科學(xué)研究院實(shí)驗(yàn)研究綜合的計(jì)算公式。許多場合，多股射流在接近工作區(qū)附近重疊，為簡單起見，可以利用單股自由射流計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。噴口垂直向下送風(fēng)1、軸心速度衰減方程

………………（7-21）式中d0——噴口出口直徑，對于矩形噴口，按面積進(jìn)行折算，m；x——離風(fēng)口的距離，m；K——射流常數(shù)，送冷風(fēng)取“十”，送熱風(fēng)取“—”。7.4.3噴口送風(fēng)計(jì)算2、軸心溫度衰減方程

…………………（7-22）3、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟：氣流分布設(shè)計(jì)的已知條件為房間總送風(fēng)量，房間尺寸及凈高，送風(fēng)溫度和工作區(qū)溫度及對風(fēng)速，溫度波動(dòng)的要求。（1）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。（2）假定噴口出口直徑d0，計(jì)算