10.4室内气流分布的设计计算
一、计算目的
(一)设计合适的气流流型。
(二)选定风口型式、尺寸、数目。
(三)计算送风射流参数
1、校核工区作区风速
2、校核区城温差:≤Δtj
3、校核贴附长度(侧送)
二、侧送风的计算:
(一)气流特点:
1、受限非等温射流:射流运动进程中受到空间的限制且射流的温度与室内的温度不等。
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2、基本过程:先按自由射流扩散,边界层扩大,射流质量增加,动量不变,动能下降,速度衰减——第Ⅰ临界断面(20%—25%),射流特性开始改变。(断面增加变换)受限 断面40%~42%,流速达到最大值 断面逐渐收缩(注:先卷吸空气是由后面外溢的空气来补充)。
3、特点:
(1)第Ⅱ临界断面速度最大。
(2)工作区处于回流区,且最大截面处回流速度最大。
(二)参数关系:
1、Vrmax/Vo×A1/2 /do=0.69 实验证明
其中Vmax(0.2~0.3m/s)(工作区最大平均速度)
Vomax=(0.29~0.43)A1/2 /do(允许的最大出口风速)
则
2~5m/s 噪声要求
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2、贴附冷射流的贴附长度:Ar=gdoΔts/Vo2Tr Ar 贴附
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查表10-2 Ar X/do X
3、温度表减: tx/ ts=0.73ux/uo 温度衰减>速度衰减
4、为使射流不直接达到工作区:房间高度H≮Hˊ=h+0.07x+S+0.3
S-风口安装高度 x:风口出口至墙体0.5m处。
(三)气流组织设计:
1、已知:V( m3/s), 射流房内长度 L ( m), 宽度B,高度H,送风速度ts;空间工作区温度tr。
2、目的:(1)要求贴附长度达到对面墙0.5m处。
(2)工作区温度之差为1℃
3、设计步骤:
(1)计算送风量:校核换气次数
(2)确定风口型式尺寸:根据△tx/△ts的值:可本出(表10-1)×/do 射流最小相对射程
根据射流实际射程X与X/domax 风口允许的最大值domax,查样本中风口规格尺寸
do=1.128
使do≤domox即可。
(3)确定风口数量,并计算出风口出风速度。
Vo=V/ψAon ψ—风口有效面积系数 ≯5m/s,一般双屋百叶风口约为0.72~0.82。
(4)根据B,和风口数计算射流服务区断面: A=BH/n
(5)计算射流自由度
/do及Vomax=(0.29~0.43)
/do,如果u<Vomax即可
(6)计算Ar校核贴附长度,X>要求的射程,满足要求,例P254。
三、散流器送风的计算。
(一)多层平行叶片和盘式散流器送风。
1、特点:气流贴附于顶棚。
2、步骤:
(1)布置散流器:a平送方向不得有障碍物,对称布置。b 散流器服务器大度比>1.25时,宜选有矩形散流器。
(2)V×/Vo=KA1/2/(X+Xo)
X— 散流器中心为起点的,射流水平距离。
Ux-在X处的最大风速
Vo—散流器出口风速 K—系数,多层锥面1.4
(3)Vm=0.381rl/(L2/4+H2)1/2 L—散流器服务区边长
Y—射流射程/L之比 射程为散流器中心到风速为0.5m/s处的距离(送冷风时增加20%,热风时成20%) 例P255
(二)流线型散流器送风:
1、确定密度:使混合层hm高度不得延伸到工作区:H—hm≥工作区高度
2、V2/V=0.6/(z /do)(z>4d时) V—颈部风速, Z—出口算起的射程,Vz—距风口处z处
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轴心速度。(初选散流器 根据V2 V是否满足要求)根据工作区要求的风速确定散流器颈部风速
3、∆tz/∆ts=C2/(Z/do ) C2实验系数, 校核区域温差。
四、喷口送风
(一)原则:可侧送也可垂直下送,平行布置。
(二)喷口垂直下送
1、轴心速度:Vx/Vc=Kdo/x[1±1.9Ar/K(X/do)] 1/3 Ar=gdo∆ ts/Vo2Tr
do—喷口直径 , X—离风口距离,K为射流常数,冷风取十,热风取一。
2、轴心温度:∆tx/∆ts=0.83Vx/Vo
3、计算步骤:已知V,空间尺寸,ts、tr对Vx、∆tx的要求
(1)布置风口确定每个风口风量。
(2)假定喷口直径do,计算X=房间净高-工作区高度的Vx
(3)校核∆tx
(三)喷口侧送风:а向下倾为正,向上为负。
取送热风下倾 а =0
轨迹方程:Y/dotgа ±0.42Ar/k×x/docosа)(贴附长度)
1、轴心速度:Vx/do=k(docosа /x)
2、温度衰减:∆tx/∆ts=0.83Vx/Vo
(四)条缝散流器送风:
1、根据允许Vx求X , Vx/Vo=K(b/x)1/2,x—条缝中心为起点射程水平距离 K=2.35
2、Vm=0.25L(r/(L2+H2)1/2
L-房中心到墙边距离, r为射流末端风速0.5n/s射程与风口到墙边距离L之比,取0.75。
送冷风时Vm增加20%,热风时,减少20%。

