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四、气流组织得设计计算气流组织设计得任务就是合理地组织室内空气得流动与分布、确定送风口得型式、数量与尺寸,使工作区得风速与温差满足工艺要求及人体舒适感得要求。
气流组织得效果可以用空气分布特性指标ADPI(Air Diffusion Performance Index)来评价,它定义为工作区内各点满足温度、湿度与风速要求得点占总点数得百分比。
可以通过实测来确定。
以下介绍几种气流组织得设计方法。
气流组织设计一般需要得已知条件如下:房间总送风量(m3／S);房间长度(m);房间宽度(m);房间净高(m);送风温度(℃);房间工作区温度 (℃);送风温差(℃)。
气流组织设计计算中常用得符号说明如下:——空气密度,取1、2 (kg/m3);——空气定压比热容,取1、01 kJ／(kg·℃);——房间总送风量(m3／S);——房间长度(m);——房间宽度(m);——房间净高(m);——要求得气流贴附长度(m),等于沿送风方向得房间长度减去1 m;——送风温度(℃);——房间工作区温度(℃);——射流自由度,其中为每个风口所管辖得房间得横截面面积(m2);——风口直径,当为矩形风口时,按面积折算成圆得直径(m)。
(一)侧送风得计算除了高大空间中得侧送风气流可以瞧做自由射流外,大部分房间得侧送风气流都就是受限射流。
侧送方式得气流流型宜设计为贴附射流,在整个房间截面内形成一个大得回旋气流,也就就是使射流有足够得射程能够送到对面墙(对双侧送风方式,要求能送到房间得一半),整个工作区为回流区,避免射流中途进人得工作区。
侧送贴附射流流型如图6-10所示 (图中断面I-I处,射流断面与流量都达到了最大,回流断面最小,此处得回流平均速度最大即工作区得最大平均速)。
这样设计流型可使射流有足够得射程,在进人工作前其风速与温差可以充分衰减,工作区达到较均匀得温度与速度;使整个工作区为回流区,可以减小区域温差。
因此,在空调房间中,通常设计这种贴附射流流型。
气流组织的校核空气调节区的气流组织（又称为空气分布），是指合理地布置送风口和回风口，使得经过净化、热湿处理后的空气，由送风口送入空调区后，在与空调区内空气混合、置换并进行热湿交换的过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区（通常指离地面高度为2m 以下的空间）内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适度的要求。
同时，还要由回风口抽走空调区内空气，将大部分回风返回到空气处理机组（AHU ）、少部分排至室外。
影响空调区内空气分布的因素有：送风口的形式和位置、送风射流的参数（例如，送风风量、出口风速、送风温度）、回风口的位置、房间的几何形状以及热源在室内的位置等，其中送风口的位置和形式、送风射流的参数是主要的影响因素。
5.1 双层百叶风口的气流组织校核：标间、套房、咖啡厅以及洽谈室内风机盘管加新风系统选取上送侧回的双层百叶风口送风。
选取三层十二号老人活动室为 例，进行气流组织的校核计算。
该房间其空调区域室温要求为26℃，房间长为A=5m ，宽为B=4.2m ，高为H=4.0m ，室内全热冷负荷Q=3229W 。
①：根据空调区域的夏季冷负荷、热湿比和送风温差，绘制空气处理的h-d 图，计算夏季空调的总送风量Ls （m ³/h ）和换气次数n （1/h ）：)(2.16.3hS hN Q LS -= ----------------- (5-1) HB A L n s **= ---------------- (5-2)式中：Q ——空调区的全热冷负荷，W ；h N 、h S ——室内空气和送风状态空气的比焓值，kJ/kg ；A ——沿射流方向的房间长度，m ；B ——房间宽度，m ；H ——房间高度，m 。
通过计算可得：Ls =1038 m ³/hn=13 1/h②：根据总送风量和房间的建筑尺寸，确定百叶风口上网型号、个数，并进行布置。
送风口最好贴顶布置，以获得贴附射流。
11.1。
2散流器送风计算方形散流器的规格用颈部尺寸W ×H 表示, （见空调工程P378)外沿尺寸A ×B ＝（W ＋106)×(H ＋106),顶棚上预留洞尺寸C ×D ＝（W ＋50)×（H ＋50） 1、散流器送风气流组织设计计算内容（1)送风口的喉部风速Vd 取2～5m/s 最大不超过6m/s (2） 射流速度衰减方程及室内平均风速xox F K Vo Vx += 式中：X —以散流器中心为起点的射流水平距离(射程）mVx-在X 处的最大风速m/s Vo —散流器出口风速m/sXo-自散流器中心算起到射流外观原点的距离， 多层锥面散流器为0.07m F-散流器的有效流通面积m 2按90％K —系数：多层锥面散流器为1.4盘式散流器为1。
1若要求射流末端速度为0.5m/s ，则射程为散流器中心到风速为0。
5m/s 处的距离根据式8-6,则： 射程X ＝VxF Kvo -Xo= X ＝Xo FKvo -5.0 式中：X-以散流器中心为起点的射流水平距离（射程）mK —系数:多层锥面散流器为1。
4盘式散流器为1。
1 Vo —散流器出口风速m/sF —散流器的有效流通面积m 2按90%Xo-自散流器中心算起到射流外观原点的距离， 多层锥面散流器为0.07m Vx —在X 处的最大风速一般为0.5 m/s散流器的喉部风速Vd 一般取2～5m/s 最大不超过6m/s室内平均风速Vm=2122)4/(381.0H L rL +（m/s ）式中：L-散流器服务区边长（m ） 注: （见空调工程P401）例8—2H-房间净空高（m ）r L -射程 r —射流射程与边长L 之比，因此r L 即为射程当送冷风时， 室内平均风速取值增加20％， 送热风时减少20％ （3）轴心温差：对于散流器平送,其轴心温差衰减可近似地取Vd Vx to tx ≈∆∆ to VdVxtx ∆≈∆△tx —射流末端温度衰减值℃Vx-在X 处的最大风速一般为0.5 m/s△to -送风温差℃Vd —散流器的喉部风速m/s2、散流器送风气流设计步骤（见空调工程P401）（1)、布置散流器一般按对称布置或梅花形布置，方形散流器的送风面积的长宽比不宜大于1：1.5散流器中心线和墙体距离一般不小于1m（2)、由空调区的总送风量和散流器的个数,就可以计算出单个方形散流器的送风量,假定散流器的颈部风速(如取2～5m/s ）计算出所需散流器喉部面积，根据散流器喉部面积,选择散流器规格（3）、校核（1）的射程，根据下式（8-7）校核射流的射程是否满足要求，中心处设置的散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75％ （4）校核室内平均风速，根据式8—8计算室内平均风速,校核是否满足要求 室内平均风速Vm=2122)4/(381.0H L rL +（m/s)式中：L —散流器服务区边长(m) 注: （见空调工程P401)例8-2H-房间净空高（m)r L -射程 r —射流射程与边长L 之比，因此r L 即为射程(5)校核轴心温差衰减根据式(8—9）计算轴心温差衰减,校核是否满足空调区温度波动范围要求—--———-已知一层大厅舒适性空调区的尺寸为L=13. 8m,B=13。
ρ
空气密度： 1.2kg/m³c
空气定压比热容: 1.01kJ/(kg·
Ls
房间总送风量：
1.62m³/s L
房间长度：W
房间宽度：H
房间净高：
x0平送射流原点与散流器中心的距离：K
送风口常数：
设计步骤:① 按照房间（或分区）的尺寸布置散流
器，计算每个散流器的送风量。
散流器个数n：每个散流器的送风量
l s：729m³/h 0.20
m³/s
② 初选散流器。
选用散流器颈部尺寸：
方(矩形)形：
圆形：
颈部面积：颈部风速υ0= 3.81m/s
散流器实际出口面积A=0.05㎡散流器出口风速υs = 4.242.52m
0.22m/s
式中，L——散流器服务区边长：多层锥面散流器取0.07m。
④ 计算工作区平均风速。
多层锥面散流器为1.4，盘③ 计算射程，即散流器中心到风速为υx=按表1选择适当的散流器颈部风速υ0，层高较低或要求噪声低时，应选低风速；层高较高选定散流器规格。
散流器的具体选择可参看有关样本。
散流器平送气流组织计算
左右选取风口。
散流器实际出口面
夏季不大于
工作区风速要求，冬季不大于
室内平均风速：
送冷风时，υm=0.27m/s
送热风时，υm=0.18m/s
.07m。
.4，盘式散流器为1.1。
高较高或噪声控制要求不高时，可选用高风速；选定风速后，进一步织计算
取其平均值。
出口面积与颈部面积的比值：
υm满足工作区风速要求，设计合理！υm满足工作区风速要求，设计合理！。
ρ空气密度： 1.2kg/m³c空气定压比热容: 1.01kJ/(kg·℃)Ls房间总送风量：6000m³/h 1.666667m³/s L房间长度：30m W房间宽度：12m H房间净高：7m ts送风温度：20℃tn房间工作区温度：28℃△ts送风温差：8℃工作区高度： 2.7m ɑ喷口紊流系数：0.07设计步骤：喷口直径ds=0.26m喷口倾角α=0喷口安装高度： h=6m喷口安装位置： x=13my= 3.3my/ds=12.69231x/ds=50① 当α=0且送冷风时0.002378② 当α角向下且送冷风时0.002378② 当α角向下且送热风时-0.00238阿基米德数Ar=0.002378喷口侧向送风气流组织设计计算——单股非等（1） 初选喷口直径ds、喷口倾角α、喷口安装高度h。
（喷口有圆形和扁形[高宽比（1:10~（1:20射程较远，速度衰减也较慢，而扁喷口在水平方向扩散要圆喷口相似。
）带收缩口的圆喷口，ɑ=0.07；对圆柱形喷喷口直径ds一般在0.2~0.8m之间；喷口倾角α按计算确定，一般冷射流α=0~15°，热射流根据工程具体要求而确定：h太小，射流会直接进入工作区，影响舒适程度；h太大也不适宜6~10m。
（2） 计算相对落差y/ds和相对射程x/ds。
（3） 根据要求达到的气流射程x和垂直落差y，计算阿基米德数Ar。
5.339266m/s 式中，g为重力加速度，g=9.81m/s 25.879367个，取6实际的送风速度υs= 5.231918m/s0.688977m/s0.344488m/s0.2m/s，（4） 计算送风速度υs。
根据阿基米德数定义式，有：计算出的υs，如在4~10m/s范围内是适宜的；若υs>10m/s时，应重新假设ds或α值重新计υp不满足工作区风速要夏季不大于工作区风速要求，冬季不大于（5）根据ds、υs、Ls计算喷口的个数。
气流组织的校核空气调节区的气流组织（又称为空气分布） ，是指合理地布置送风口和回风口，使得经过净化、热湿处理后的空气，由送风口送入空调区后，在与空调区内空气混合、置换并进行 热湿交换的过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区（通常指离地面高度为2m 以下的空间）内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺 和人体舒适度的要求。
同时，还要由回风口抽走空调区内空气， 将大部分回风返回到空气处理机组（AHU ）、少部分排至室外。
影响空调区内空气分布的因素有：送风口的形式和位置、 送风射流的参数（例如， 送风风量、出口风速、送风温度）、回风口的位置、房间的几何形状以及热源在室内的位置等， 其中送风口的位置和形式、送风射流的参数是主要的影响因素。
5.1双层百叶风口的气流组织校核：标间、套房、咖啡厅以及洽谈室内风机盘管加新风系统选取上送侧回的双层百叶风口送 风。
选取三层十二号老人活动室为例，进行气流组织的校核计算。
该房间其空调区域室温要求为26C ，房间长为 A=5m ，宽为B=4.2m ，高为H=4.0m ，室内全热冷负荷 Q=3229W 。
①：根据空调区域的夏季冷负荷、热湿比和送风温差，绘制空气处理的 h-d 图，计算夏季空调的总送风量 Ls （ m3/h ）和换气次数n （1/h ）:L s A* B* H式中:Q — 空调区的全热冷负何， W ；h N 、 h S ――室内空气和送风状态空气的比焓值， kJ/kg ;A—沿射流方向的房间长度， m ; B — —房间宽度，m ;H ——房间高度，m 。
通过计算可得： Ls=1038 m 3/h n=13 1/h② ：根据总送风量和房间的建筑尺寸，确定百叶风口上网型号、个数，并进行布置。
送 风口最好贴顶布置，以获得贴附射流。
送冷风时，可采取水平送出；送热风时，可调节风口 外层叶片的角度，向下送出。
式中:LS3.6Q 1.2(hN -hS)(5-1)(5-2)③：按照下式计算射流到达空调区域时的最大速度V x （m/s ）,校核其是否满足要求:Vxmv s k b k c Fs(5-3)Fs――送风口的计算面积，怦；查表可得，Ls=0.189m3/s , Vs=6.52~5.21m/s , F=0.025~0.038 m, 速是允许的。
全空气系统的气流组织计算 各房间风量计算对于舒适性空调且层高≤5m ，送风温差设为Δt o =100C,则送风温度为t o =16 0C, 室内设计温度为t N =26±1 0C,室内相对湿度φN =55±5%。
查参考文献1表2-18，换气次数应大于等于5次/h 。
3.2.1负荷和风量计算由前面设计得舞厅总冷负荷Q= 79711.9W ，总湿负荷W= 5.7512457/g s ，热湿比线为13859.936，室内设计计算参数: 26.0oN t C =,505N ϕ=±％，室外设计气象参数: 35.0ow t C =,555w ϕ=±％。
在i-d 图上根据N t 和N ϕ确定室内空气状态点N ，通过该点画出热湿比线。
按消除余热和消除余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，所取送风温差为10℃符合要求，查附录（文献1）1-1得：当t0=16时，空气密度31.195/kg m ρ=。
所以，L= 24596.815m3/h 。
查参考文献1中表4—1以及4—2可知：人短期停留的房间中CO 2允许浓度为2.0 l/ m 3，在轻劳动条件下人CO 2呼出量为30 l/h*人，取室外CO 2浓度为0.42 l/ m 3，则为达到卫生标准须新风量为：G w2= 205×0.89×30/(2-0.42)= 3451.51 m 3/h 而由系统总风量得新风两为G 3=24596.815×0.2=4919.363 m 3/h ；由于室内外压差近似为零，故G 1=0 m 3/h 。
所以，最小新风量为4919.363 m 3/h 。
同理可知大堂最小新风量为G=12020.06057*0.2=2404m3/h 。
如下表，一楼其它各室新风量空调设备选型计算及空调方式说明第一层空调箱选型计算第一层的空调系统负荷192.824+23.78=216.6kW，其中新风负荷为23.78kW。
