第五章空气调节系统课件

,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,*,速度场的形成,经过空调系统处理的空气，经送风口进入空调房间，与室内空气进行热质交换后，由回风口排出，必然引起室内空气的流动，形成某种形式的气流流型和流速场。速度场是温度场、湿度场、浓度场存在的,基础,和,前提,。,气流组织设计的任务,-,合理的组织室内空气的流动,使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足工艺要求和人们的舒适感觉。空调房间气流组织是否合理，不仅影响房间的空调效果,也影响空调系统的,能,耗量,。,速度场的形成经过空调系统处理的空气，经送风口进,1,影响气流组织的因素,主要有送风口的空气射流及其参数（送风温差、送风口速度）、送风口的位置及型式、回风口的位置、房间几何形状、室内的各种扰动等。,影响气流组织的因素主要有送风口的空气射流及其参数（送风温,2,第一节 送风射流的流动规律,1,射流的形成及其分类,形成,空气从一定形状和大小的喷口出流，可形成层流射流（雷诺数很小时），紊流射流（通常属于这种情况）。,自由射流,空气从直径为,d,0,的喷口以,U,0,的速度，射入到房间体积比射流体积大得多的空间介质中并在其内扩散，在不受周界表面限制的条件下形成的射流即为。,第一节 送风射流的流动规律1射流的形成及其分类形成空,3,自 由 射 流 示 意 图,d,0,极点,起始段,主体段,x,2,0,x,自 由 射 流 示 意 图d0极点起始段主体段x20 x,4,等温自由射流,:,射流温度与房间温度相同时，即为,。,等温自由射流:射流温度与房间温度相同时，即为。,5,非等温自由射流,当射流出口温度与房间温度不同时，即为。送风温度低于室内温度者为“冷射流”，高于室内温度者为“热射流”。,非等温自由射流当射流出口温度与房间温度不同时，即为。送风,6,受限射流,在射流运动过程中，由于受壁面、顶棚以及空间的限制，射流边界的扩展受到影响。,贴附射流,：,贴附于顶棚的射流。,非贴附射流：,空调房间四周的围护结构对射流扩散构成的限制。,受限射流在射流运动过程中，由于受壁面、顶棚以及空间的限制,7,2,空气射流特性,1,）假定条件,射流从孔口或喷管射出时，在出口断面上的速度分布可认为一致。,2,）,自由射流的特性,卷吸作用：,空气从孔口或喷管射出后，由于紊流的横向脉动，会碰撞靠近射流边界原来静止的空气，并且带动它们一起向前运动。射流这种“带动”静止空气 的作用即为。,射流范围不断扩大：,由于射流的卷吸作用，射流边界与周围介质之间的紊流动量交换，周围空气不断被卷入，射流不断扩大。,2空气射流特性1）假定条件射流从孔口或喷管射出时，在出,8,射流流量不断增加：,由于射流的卷吸作用，周围空气不断被卷进射流范围内，因此射流的流量沿射程不断增加。,射流核心不断缩小：,射流的不断扩大，射流断面的速度场从射流中心开始逐渐向边界衰减并沿射程不断变化。保持射流初速度的中心区为射流核心,也称起始段（比较短）；射流核心消失以后的段为主体段（工程中重点研究）,射流各断面速度分布的相似性：,射流断面越大，速度分布越扁平，各断面的速度分布都不相同，但它们的无因次速度（,u,x,/u,x0,）分布曲线一样。射流中的压强与周围静止空气的压强相等。射流各断面上的总动量相等。,射流流量不断增加：由于射流的卷吸作用，周围空气不断被卷进射流,9,3,）自由射流主体段的速度场和温度场分布,轴心速度的衰减规律,非等温自由射流温度场分布,T,x,/T,o,=0.73 u,x,/u,0,3）自由射流主体段的速度场和温度场分布,10,阿基米德数,Ar,判断射流的变形：,对于非等温射流，由于射流与周围介质的密度不同，在浮力和 重力不平衡的条件下，水平射出的射流轴将发生弯曲。,Ar 0,，,热射流，向上弯曲；,Ar=0,，,等温射流，不弯曲；,Ar 4 m/s,离人较近时,u 3 m/s,居住建筑内,u=2 m/s,工作区的流速uN舒适性空调：,41,3.,气流分布的计算,空气分布方式及计算条件,:,3.气流分布的计算空气分布方式及计算条件:,42,第五节 气流分布性能的评价,1,评价气流组织的性能指标应包括技术指标和经济指标。,1,）技术指标,不均匀系数,k,：通过测得空调区域内各点的速度和温度，评价 该区域内速度场和温度场的均匀性，进而评价 区域气流分布的均匀性。,空气分布特,性指标,ADPI,ADPI=(-1.7 ET 1.1,的测点数,/,总测点数,)X100%,第五节 气流分布性能的评价1 评价气流组织的性能指标应包括,43,通常用室内空气或工作区某点空气被更新的有效性作为气流分布的评价指标。,对整个房间的空气寿命测定通常在排风（回风）口处。,换气效率,为可能最短的空气寿命与平均空气寿命之比,。,通常用室内空气或工作区某点空气被更新的有效性作为气流分布的评,44,2,）经济指标,能量利用系数,：消除室内某种有害物质是以投入能量为代价的。,=(tp-t0)/(tn-t0,),通常，送风量是根据排风温度,=,工作区设计温度计算的。但是，实际上房间内的温度并不处处均匀相等，因此排风口设置的位置不同，排风温度就会不同，由此投入能量系数也会不一样。,2）经济指标能量利用系数：消除室内某种有害物质是以投入能,45,当,1,有,tp 1,有,tp tn,，表明送风经热交换吸收余热后已达到室内温度，且能控制工作区温度，而排风温度可以高于室内温度，经济性好。,当 1,有tp 1,，而且换气效率,也比较高，说明了这种送风方式的有效性。,不同送风方式的,值,:,下送上排的送风方式的能量利用系数 1，而且换气效率也比,47,4,空调系统的全年节能运行工况,最佳运行方式,定（机器）露点的调节方法，控制简单，使用方便。但定露点，加再热的办法不节能。,最佳运行方式,对于每个空调工况区，分别选择最合理的空气处理方式，通过计算机程序控制，根据室内外参数的变化、执行机构状态信息的综合逻辑判断，自动地从一种工况转换到另一种工况（连续的），以达到最大限度的节能。,4 空调系统的全年节能运行工况最佳运行方式定（机器）露,48,参考资料,:,薛殿华 主编，空气调节，清华大学出版社，2000年3月,周谟仁编，流体力学泵与风机（第三版），中国建筑工业出版社，1994年11月,连之伟等 主编，热质交换原理与设备，中国建筑工业出版社，2001年9月,陆耀庆 主编，实用供热空调设计手册，中国建筑工业出版社，1994年4月,魏润柏，通风工程空气流动理论，中国建筑工业出版社，1981年6月,参考资料:薛殿华 主编，空气调节，清华大学出版社，2000年,49,