空间的气流组织和分配
气流组织操作方法
气流组织操作方法
气流组织操作方法是通过调整和控制气流流动的方式来实现气流组织的目标。
以下是一些常见的气流组织操作方法：
1. 调整送风口角度：通过调整送风口的角度，可以改变气流的方向和强度，实现空间内的气流运行。
一般来说，将送风口向上调整可以实现上行气流，而将送风口向下调整可以实现下行气流。
2. 调整送风口位置：通过调整送风口的位置，可以改变气流的分布和范围。
将送风口安装在房间的一侧可以实现侧向气流，而将送风口安装在房间的中央可以实现中央气流。
3. 结合使用多个风扇：使用多个风扇可以增加气流的强度和范围。
将多个风扇放置在空间的不同位置，可以实现全方位的气流组织。
4. 使用风道和导流装置：风道和导流装置可以引导和控制气流的流动，使其按照特定的路径或方向运行。
通过合理设计和使用风道和导流装置，可以实现精确的气流组织。
5. 调整风速和风量：调整风扇的速度和风量可以改变气流的强弱和速度。
一般来说，较高的风速和风量可以实现更大范围和强度的气流运行，而较低的风速和风量可以实现更精细的气流组织。
需要注意的是，在进行气流组织操作时，应根据具体的空间和需求进行合理设置和调整。
不同的空间和需求可能需要不同的操作方法和参数设置。
常见的气流组织形式有哪些？_0
常见的气流组织形式有哪些？
1.侧板送风
侧板送风是目前常用的气流组织形式。
风道位于房间上部，沿墙敷设，在风道的一侧或两侧开送风口。
可以上送风，上回风，也可以上送风，下回风。
它的特点是风口应贴顶布置，形成贴附式射流，回风区进行热交换。
回风口设在送风口的同侧，风速为2～5m/s.冬季送热风时，调节百叶窗使气流向斜下方射出。
2.散流器送风
散流器送风可以进行平送和侧送。
它也是在空气回流区进行热交换。
射流和回流流程较短，通常沿顶栅形成贴附式射流时效果较好。
它适用于设置顶栅的房间。
3.条缝送风
条缝送风通过条缝形送风口进行送风，其射程较短。
温差和速度变化较快，适用于散热量较大只求降温的房间，例如纺织厂、高级公共民用建筑等都有采用条缝送风。
4.喷口送风
喷口送风经热、湿处理的空气由房间一侧的几个喷口高速喷出，渡过一定的距离后返回。
工作区处于回流过程中，这种送风方式风速高，射程远，速度、温度衰减缓慢，温度分布均匀。
适用于大型体育馆、礼堂、剧院及高大厂房等公共建筑
中。
5.孔板送风
孔板送风利用顶栅上面的空间作为静压箱。
在压力的作用下，空气通过金属板上的小孔进入室内。
回风口设在房间下部。
孔板送时，射流的扩散及室内空气混合速度较快，因此工作区内空气温度和流速都比较稳定，适用于对区域温差和工作区风速要求严格，室温允许波动较小的场合。
全面通风气流组织的原则
全面通风气流组织的原则
全面通风气流组织的原则如下：
1. 空气流动方向：通风气流应从干净的区域向污染的区域移动，以有效地将污染物排出。
2. 气流速度：通风气流的速度应在可接受的范围内，既能够有效地将污染物带走，又不会引起其他问题，如温度不适或风扬尘。
3. 高效过滤：在通风系统中使用高效过滤器，以去除空气中的微尘、细菌和其他污染物。
4. 均匀分布：通风系统应该能够均匀地将新鲜空气分布到房间各个角落，以确保整个空间得到充分的通风。
5. 空气质量监测：全面通风气流组织应配备相关的空气质量监测设备，用于实时监测空气中的污染物浓度，以便及时采取措施。
6. 合理运行：通风系统应按照预定的操作指南进行合理运行，以达到最佳的通风效果。
7. 定期维护：通风系统应定期进行检查和维护，确保其正常运行，保证室内空
气的良好质量。
综上所述，全面通风气流组织的原则是确保新鲜空气能够均匀地分布到室内各个角落，通过高效过滤和定期维护，将污染物有效排出，保证室内空气的质量。
空气调节工程_思考题_习题答案 (2)
1.人类对空气调节工程提出了哪些要求空气调节系统是如何满足这些要求的答：对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节，使空气达到所要求的状态。
另外，就目前社会发展来看，人类对空调工程的要求远不止这些，其中对节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。
空调系统采用换气的方法，保证所要求环境的空气新鲜，通过热湿交换来保证环境的温湿度，采用净化的方法来保证空气的清洁度。
不仅如此，还必须有效的进行能量的节约和回收，改进能量转换和传递设备的性能，优化计算机控制技术等来达到节能的目的以满足人类要求。
2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处空气调节由哪些环节组成答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。
空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。
两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。
空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。
3.空气调节技术目前的发展方向是什么答：节能、环保、生活安全性。
空调新技术的发展：如空调系统的评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。
2. 影响人体舒适感的因素有哪些它们如何起作用答：影响人体舒适感的因素有很多，其中空气温度、人体附近空气流速、空气相对湿度直接决定了人体汗液蒸发强度；围护结构内表面及其他物体表面温度直接决定人体辐射强度；另外人体活动量、衣着、年龄也决定了其舒适感如何。
3. 在确定室内计算参数时,应注意哪些问题答：要考虑室内参数综合作用下的舒适条件，还要考虑室外气温、经济条件和节能要求，如舒适性空调和工艺性空调，两者对于室内参数的精度等要求不同。
4. 引起室外空气温度日变化的原因是什么答：由于地球每天接收太阳辐射热和放出热量形成白天吸收太阳辐射热，夜晚地面向大气层放热，于是室外空气温度发生日变化。
5. 为什么室外空气湿度的日变化规律与温度的日变化规律不同答：由于空气相对湿度φ取决于室外干球温度t干和含湿量d。
名词解释气流组织
名词解释气流组织
气流组织指的是，大气层中的气流具有明显的空间分布模式，这些模式可以分为尺度和时间尺度上的不同阶段。
最小的气流是称为小尺度涡流的小型涡流，它可以在短的时间内发生变化，受到外界的扰动。
随着空间或时间的变化，这些小涡流会汇集为更大尺度的涡流系统，如低涡、不稳定带、高度场等。
此外，这些大涡流系统会影响和控制气流，形成一个垂直空间结构，称为“气流组织”。
气流组织是大气变化过程的核心，它的变化将影响气候的变化状态。
气流组织是大气结构物的主要结构形式，承载着大气热量、大气水汽、物质质量和96％的大气压。
它们会影响气候变化过程，使大气环境发生重大变化。
气流组织依靠和控制大气中气流的活动，并起着诸多方面的影响作用。
比如，气流组织影响气温分布和气候状况。
这可以减轻或加强气候不稳定性，改变未来气候变化，以及影响气象灾害和气溶胶的传输。
此外，气流组织在大气环流、环境观测、气象预报和天气模式建模等方面，着重探索其结构特征、形态连续性、气象事件发展过程等有关内容。
总的来说，气流组织是指大气层中具有明显空间分布模式，由小涡流汇集而成的大涡流，这些空间分布模式有助于揭示气候变化模式，可以改变未来气候变化，也影响着未来气象灾害和气溶胶输送方面的表现。
因此，研究气流组织，对深入理解大气变化和气候变化以及保护和管理大气变化过程都十分重要。
高大空间建筑室内气流组织分析
高大空间建筑室内气流组织分析高大空间建筑有其各自的特点，对于体育馆、音乐厅等建筑，其室内气流组织是空调系统设计的重点。
本文结合工程实例，介绍了工程的计算区域及设计参数，围绕垂直温度分布、垂直速度分布、气流分布特点及送风能耗比较这几方面对计算结果进行分析，为高大空间建筑室内环境的改善提供依据。
标签高大空间；建筑室内；设计参数；气流组织；分析随着我国社会经济建设步伐的不断加快，体育馆、音乐厅等高大空间建筑数量日益增加，逐渐成为城市建设的时代标志。
这些建筑具有体积大、围护结构传热量大、人员灯光密集，空调负荷较大等特点，其室内热环境状态参数随时可能发生变化，选取合理的气流组织方式对空调系统的设计有着重要的影响。
大空间气流组织指的是对气流流向和均匀度按一定要求进行组织，主要采用的方式有分层空调、置换通风、地板送风以及碰撞射流，如图1所示。
目前我国建筑室内空调系统的气流组织设计仍处于发展的阶段，并没有完善的理论体系和试验结论。
因此，通过对高大空间建筑室内气流组织的分析，确定合理的气流组织设计，对改善建筑室内的环境具有重要意义。
图1 大空间四种空调方式示意图1 计算区域及设计参数某公共建筑，结构南北对称，计算区域选取北边一半，计算区域层高约12m，占地面积约7450m2，属高大空间建筑。
计算区域按非结构网格划分。
人员工作区（高度0～2m）气流扰动较大，网格较密，非人员工作区网格相对稀疏。
根据FLUENT软件选取RNGk-ε两方程紊流模型，近壁面区域则选用标准壁面函数法，速度-压力耦合采用SIMPLE算法。
边界条件见表1，照明、设备及外墙负荷指标均参照原设计计算书选取，其中人员散热量均布在地面上。
为达到夏季室内人员工作区的要求设计温度25±0.5℃，参考相关文献资料，计算得到四种空调方式各自的设计参数，汇总于表2。
2 结果分析2.1 垂直温度分布不同高度上的平均温度值汇总于图2。
可以看出，四种空调方式都满足人员工作区的设计温度25±0.5℃，且分层效果明显。
办公室空间的气流组织解决方案
办公室空间的气流组织解决方案随着办公自动化的普及，办公人员越来越集中，办公设备负荷越来越大，所以大型办公室一般均配备了集中空调系统。
这种办公室一般特点是空间面积大，人员和设备密度大，单位面积的冷负荷高。
由于自动化办公是近些年出现的特点，很少有人对其空调系统进行专项研究，尤其是室内气流组织方面。
现在许多办公室都有如下问题：1、夏季空调送风口下的人员抱怨空调太凉，有时必须加件秋装。
2、距离风口远的人员抱怨空调不够凉。
3、冬季办公室内区温度太高，而外区有比较冷。
上述问题1、2条明显是气流组织控制不好，造成室内温度场不均匀所致。
第3条是系统设计未考虑到空调内外区独立控制所致。
这里我们先来研究气流组织问题，首先看一下国内办公房间空调气流组织设计的现状。
第一、现在国内高度4m以下的下送风空调风口大量采用的是散流器，以铝合金的方形散流器居多，市场占有率在90%以上。
第二、设计人员在选择散流器时，基本上不进行气流组织计算，大多只是根据风口的送风量计算一下喉部尺寸。
第三、设计人员在布置散流器时，主要考虑与回风口的距离以减少气流短路，兼顾设备和送风管位置。
很少考虑送风温差、送风高度、送风量及工作区域气流速度等因素。
从大量的应用实例调查来看，一般反映在散流器正下方水平1m～2m处有明显吹风感，说明目前国内常用的铝合金散流器不能达到的水平散流送风，而是向下的扩散送风。
因此目前大部份的办公室室内气流组织如下图所示：常规散流器送风的气流示意图一般空调房间夏季设计工况为干球26℃，相对湿度60%，露点温度17.63℃。
以国内常用的风机盘管+新风系统为例，室内的湿负荷由风机盘管承担，因此风机盘管的出风温度会达到露点温度一下，即低于17.63℃，甚至会达到15℃。
而风口的送风温度基本等于盘管出风温度，即便是有一定的风管温升（考虑摩擦损失和传热损失）也不会高于19℃。
因此低于19℃的送风没有与室内空气充分混合，吹到工作区域，就会使风口下方的人员感到气温太凉了。
第三讲 大空间建筑室内气流组织设计
回风
送风
组成 作用
气流Ⅰ
气流Ⅱ
小容量送风机A 小口径管道B 定向喷嘴C
大送风机（或空调器D） 短送风管E 普通送风口F
高冲力（～6kgm/s2，50m/s的流速）热湿处理、换气 诱导气流Ⅱ
第三讲 大空间建筑室内气流组织设计
主要设计条件： 1. 室内温湿度、速度设计参数 2. 建筑几何结构，建筑空间设计允许情况
主要设计要点： 1. 设计区域满足温度、速度要求（无吹风感） 2. 观众看台上下部温差＜2℃ 3. 找最不利点进行校核计算
设计参数：
有资料分析表明：夏季室内计算温度由26提高至28℃，冷负荷 可减少21-23%，冬季22 ℃将为20℃，则热负荷可减少26-31%
3. 校核计算结果，不满足下述条件，重设t0，或y和x 重复计算直至下述条件满足。
d0≤≥0.2~0.8m，v0＞10m/s 4. d0、v0L0 喷嘴个数N
L总 5. 远程和近程两排喷口侧送 计算原则： 1）一般远程为水平送风负责远距离送风，
风量为总送风的2/3，近程喷口以一定角度送 风负责近距离区域，一般为总送风的1/3 2）两排风口侧送分别单独计算
室内风速及其它设计参数：
羽毛球、乒乓球、冰球：风速≤0.2m/s（国外有0.15m/s) 观众席：0.15-0.30m/s 其他：工作区高度（乒乓房）：10-11m 换气次数：现行规范规定：高大空间建筑的换气次数：≤5次/h 送风温差：6-8℃ 目前我国建成的体育馆风量一般都在31～39m3/h 噪声标准：NC45-NC50
冷热指标：
观众密度：2-2.5人/m2 比赛场照明负荷：大型：100-200W/M2；中小型：50-70W/m2 一般：冷负荷估算指标：180-470W/m2
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3、平行射流的叠加
当两股平行射流距离 比较近时，射流的发展相 互影响。汇合之后，射流 边界相交，互相干扰并重 叠，逐渐一股总射流。总 射流的中心速度逐渐增大， 直至最大，然后再逐渐衰 减直至趋近于零
1.1.2 回风气流的基本流动规 律
• 研究内容：在一定的回风口面积、形式和回风速度条件 下，研究气流速度和温度的沿程变化。
• 目的：根据汇流规律，合理布臵回风口的数量和位臵， 使其与送风口相配合，保证室内气流的均匀性和稳定性， 不出现“死角或短路”现象。
（1）点汇的气流流动
回风口与送风口的空气流动 规律完全不同。 送风射流:扩散，形成点源。 回风气流:集中,形成点汇。 在吸风气流作用区内，任意 两点间的流速变化与据点汇的 距离平方成反比。
遮光百叶风口
• 用于暗室通风
2、散流器（celling diffusers)
• 适用：吊顶送风
• 根据顶棚形状和定型产品样本建议的流程、 间距，面积不超过1：1.5 • 盘式：平送 • 送吸式：上送上回
• 直片式：上送或平送
• 流线型：下送
方矩形散流器: 气流形式为贴 附（平送）型 圆形散流器
• 双层：短叶片用于改变气流的方向; 长叶片可以使送风气 流贴附顶棚或下倾一定的角度(当送暖风时).
• 三层：对开叶片调风量，两层百叶调角度，高精度空调
• 适用：侧送，有导向功能。
活动双层百叶送风口
• 可与风机盘管配套，或 者用于集中式空调系统 • 风口的叶片可在0-90度 的范围内任意调节，从 而得到不同的送风距离 和扩散角 • 配合对开多叶调节阀， 可以调节风量
喷口型式、特征及适用范围
带长喷嘴的球形喷口,由于喷嘴长度 较长(180-350mm),使风口的射程更远.
散流器 - 产品选用要点
1. 散流器选用主要控制参数风口型式、材质、规格、出 口风速、全压损失和气流射程等。
2.散流器的材质主要有钢制和铝合金两类。
3. 选型要点 1) 根据工程特点、所需气流组织类型、调节性能和送 风方式等，选择相应的风口类型。
管道内的压力分布
由于考虑在机械输送条件下，以管外空气压力（P0）和 密度（ρ0）为基准，断面1、2间的高程Z1、Z2可能不同， 但其密度（ρ）与管外空气密度（ρ0）相差很小，故认为 （Z1-Z2）（ρ1-ρ2）≈0. 这样，式5-10可简化为 Pj1+v12ρ/2= Pj2+v22ρ/2+⊿P1 (5-11) 即断面1的静压加动压（称为全压）等于断面2的静压加 动压再加上由1—2之间的阻力损失。
管道内的压力分布
根据式（5-11），可对任一通风和空调系统内的压力分 布进行分析。 设有图5-3所示的风机管道系统。启动风机后，系统内的 输送风量达到稳定。在以管外空气压力为0条件下，首先确 定吸入口（断面1）处的压力分布。
管道内的压力分布
管道内的压力分布
由式（5-11）可以写出 Pq0=Pj1+v12ρ/2+⊿P1= Pj1+ Pd1+⊿P1 = Pq1+⊿P1 式中 Pq0 、Pq1—代表管外空气压力和断面1的全压， 即Pq1= Pj1+ Pd1； Pd1—断面1处的动压，Pd1= v12ρ/2； ⊿P1—为吸入口处的局部阻力损失。 因Pq0=0，所以 Pj1+ Pd1+⊿P1=0 或 Pj1= -(Pd1+⊿P1) (5-12)
空调房间的气流组织
空调房间气流组织的影响
对送风温差与送风速度的衰减的影响 工作区参数的均匀性 居住者的吹风感 特殊工艺对风速的要求
流型影响了送风量(送风温差)，从而影响设备 投资和运行费
送回风形式影响土建和室内设计
气流的方向影响工作区空气的新鲜程度(空气 年龄)及空调负荷
空调要保证室内均匀、稳定的温度场、湿 度场和速度场，这就要求合理地组织气流，即 合理地设计送排风方式，送回风口的正确选型 和布臵。
管道内的压力分布
即
或
对于断面2，则有 Pq2= Pq1-⊿P1-2 ⊿P1-2= R m 1-2×l1-2+Z2 Pj2+ Pd2= Pj1+ Pd1- (R m 1-2×l1-2+Z2) 由于 Pd2= Pd1 则 Pj2= Pj1- (R m 1-2×l1-2+Z2) Pj1- Pj2= R m 1-2×l1-2+Z2 (5-13) 式中 R m 1-2—管段1—2的比摩擦阻力； Z2—断面2处管道突然口大的局部阻力。
管道内的压力分布
由式（5-11）可以写出 Pq0=Pj1+v12ρ/2+⊿P1= Pj1+ Pd1+⊿P1 = Pq1+⊿P1 式中 Pq0 、Pq1—代表管外空气压力和断面1的全压， 即Pq1= Pj1+ Pd1； Pd1—断面1处的动压，Pd1= v12ρ/2； ⊿P1—为吸入口处的局部阻力损失。 因Pq0=0，所以 Pj1+ Pd1+⊿P1=0 或 Pj1= -(Pd1+⊿P1) (5-12)
速度不断减小 边界速度首先减小，轴心速度不变——起始段 根据动量守恒，轴心速度减小——主体段
以风口为起点 的轴心速度
u数， 取决于风口型式
2.受限射流
贴附射流 当送风口贴近顶棚，由于射流在顶棚处不能 卷吸空气，因此: 上部流速大，静压小 下部流速小，静压大
管道内的压力分布
由式(5-13)可见，如果不考虑突然扩大的管件的局部阻力，则在等径的管道 内的摩擦阻力是由降低空气的静压来克服的。同时，在突然扩大的管件处，流速 由大变小，因而动压由大变小，出去由于局部阻力使断面2的全压降低外，动压 的减小应转化为静压的提高（或称为静压复得），所以在突然扩大后断面2的静 压线较突然扩大前有所提高。
1.2
空调分布器
空调分布器的型式有多种，气流形式主 要取决于:
风口的类型 风口的布臵方式（数量、位臵） 送风参数（送风温差，送风口速度）
按其安装位 臵分为侧送风口、 顶送风口、地面 风口；按送出气 流的流动状况分 为扩散型风口、 轴向型风口和孔 板送风口。
1、百叶风口
• 单层：百叶调角度，一般空调
流型影响了送风量(送风温差)，从而影响设备 投资和运行费
送回风形式影响土建和室内设计
气流的方向影响工作区空气的新鲜程度(空气 年龄)及空调负荷
送风射流的流动情况分类
在空调工程中常见的情况，多为非等温受 限射流。
1、无限空间淹没紊流射流
特征 由于紊流的横向 脉动和涡流的出 现，射流卷吸周 围空气，射流流 量逐渐扩大，呈 锥体状（扩散角）
（2）实际排（回）风口的气流流动
实际排（回）风口的气流速 度分布见图，速度衰减很快。
ux u0 1 x 9.55 d 0 0.75
2
排（回）风口作用范围有限， 因此在研究空间内气流分布时，主 要考虑送风口射流的作用，同时考 虑排（回）风口的合理位臵，以便 达到预定的气流分布模式。
管道内的压力分布
按伯努利方程，空气在管内流动时不同断面间的能量守 恒应符合下式： Pj1+v12ρ/2+Z1ρ1g= Pj2+v22ρ/2+Z2ρ2g+⊿P (510) 式中 Pj1、Pj2—断面1、2处的静压，Pa; v12ρ/2、v22ρ/2—断面1、2处的动压，Pa; Z1、Z2—断面1、2处管道中心线的高度，m； g—重力加速度，m/s2； ⊿P—断面1、2间摩擦阻力和局部阻力之和。
1.1送回风气流的基本流动规律
1.1.1送风气流的基本流动规律
研究内容：在一定的出风口面积、形式和出风速度条件 下，研究气流速度和温度的沿程变化。 目的：根据射流规律，合理布臵送风口的数量和位臵， 保证人呼吸区或者某个特定区域内的空气的温度、速度、 洁净度等参数满足要求。
空调房间气流组织的影响
对送风温差与送风速度的衰减的影响 工作区参数的均匀性 居住者的吹风感 特殊工艺对风速的要求
管道内的压力分布
在出风口直管段的压力分布只有摩擦阻力损失，即Pj10- Pj11= R m 1011×l10-11。而在断面8-9-10之间的渐缩管和渐扩管内，空气经过渐缩加速和渐 扩减速，因此动压有很大变化，以致在流经断面9时，动压Pd9超过全压Pq9，在 此断面上Pj9为负值。这样，在断面9处如果有开口，则周围空气便能被吸入。这 是理解在风机压出管段上某些特定条件下开口不出风反而吸风的原因，同时也是 气力输送系统中加料口的设计原理。 在断面7处管道分支，分支管7-12-13的压力分布可采取过0′点引平行于7-1213的轴线0′—0′作为基准线，利用前述的方法定出各断面的动压，静压和全压， 并根据在断面7处两支管具有共同的压力情况，画出支管的压力分布。
4、条缝风口(Linear slot outlets)
可具有单一段、中间段、端头段和角度段(0º -90º )等 多种形式，连续布臵或布臵成环状。
可用于送风口、回风口,用于送风时,风口上方需设 静压箱。
条形直片风口
• 可分直片条缝风口(0º 线咀)和斜送风风口(30º 线咀)两种。 • 用于室内和环形分布的送、回风口 • 安装在天花板或侧壁上
管道内的压力分布
断面3、4及5的压力状况不难理解，只是在风机入口处有一弯头（90°）， 因此应满足： Pq5= Pq4- (R m 4-5×l4-5+Z5) 式中 Z5 —为90°弯头的局部阻力。 风机的压出段管道内的压力分布则需由出风口处开始建立。对于出风口可以 写出： Pq11= Pj11+ Pd11 Pd11= v112ρ/2 Pj11= ζ11′v112ρ/2 所以 Pq11= v112ρ/2+ζ11′v112ρ/2=（1+ζ11′）v112ρ/2 =ζ11v112ρ/2 (5-14) 式中 ζ11′—出风口的局部阻力系数； ζ11—包括动压损失在内的出风口局部阻力系数，即ζ11=1+ζ11′。设计 手册中一般给出ζ值而不是ζ′值。