N?HB??x????x?2?3.2?4?0.16?5.5????0.32?2?1.69

取整数，N=2个

⑤ 确定送风口尺寸。 每个送风口面积为 f?L3600?0N?8913600?3.5?2m2?0.035 m2

确定送风口尺寸为：长×宽=0.2m×0.15m 面积当量直径为：d0?⑥ 校核贴附长度。 由教材式（8.6）计算得Ar?4f??4?0.035? m?0.211 m

gd0?T0?Tn??02Tn??0.00288 02（3.5m/s）??273?20?C9.81m/s2?0.211m?50C由教材图8.12查得x/d0?36，贴附长度x?36d0?36?0.211?7.6m，大于射程5.5m，所以满足设计要求

⑦ 校核房间高度，设定风口底边至顶棚距离为0.5m，则

H?h?s?0.07x?0.3?2?0.5?0.07?5.5?0.3?3.19 m

给定房间高度3.2m大于设计要求房高3.19，所以满足设计要求。

8-8 某空调房间，要求tn＝20±0.2℃，?n＝50±10％，当地大气压为B＝101 325Pa。室内显热冷负荷为Q＝6200kJ/h，湿负荷为W＝0.5kg/h。房间尺寸为长7m，宽6m，高3.2m。采用圆形直片式散流器径向送风，散流器喉部直径取d0＝220mm。试进行气流组织计算。

【解】 由题设知该送风形式为散流器平送流型。

① 该空调房间长度比近似1:1，且房间精度高，所以可将房间划分为4个小区，即将房间划分为4个3.5×3的区域，将散流器置于各小区中央。

② 查教材附录33，在A=3.0m，H=3.2m时，室内平均风速vpj=0.12 m/s 由于送冷风

vpj=1.2?0.12 m/s=0.144 m/s<0.3 m/s；A=4m，H=3.2m时，室内平均风速vpj=0.15 m/s，送

冷风vpj=1.2?0.15 m/s=0.18 m/s<0.3 m/s，所以A=3.5m，H=3.2m时vpj小于0.3 m/s，满足夏季空调区域风速小于0.3 m/s的要求。

③ 计算每个小区的送风量

由教材表3.1，空调精度±0.2℃时，送风温差?t0?20取送风温差?t0?2C，则

3C，换气次数n=150020 次/h，

LS=Q6200kJ/h==0.178 m3/s 300?cp?t04?1.2kg/m?1.01kJ/(kg?C)?2C?3600④ 确定送风速度和散流器尺寸。

查同一张表得LS=0.18 m3/s，vS=2.59 m/s，F=0.07 m2，D=300 mm 其出口风速是允许的，不会产生较大的噪声。

⑤ 选散流器型号并校核射程。

查教材附录34圆形散流器性能表，选用颈部名义直径D=300 mm的散流器，当

LS=800 m/h，射程x=1.84 m，相当于小区宽度的一半的1.05倍。由于实际计算送风量略小

3于所选散流器名义风量，射程有所下降，但也能满足散流器实际射程接近达到小区宽度一半的要求。

8-9 某阶梯教室，房间净尺寸为15×10×5.4（m），室温为26℃，房间显热冷负荷为27000KJ/h，采用圆锥形喷口（紊流系数为0.07），后墙上部送风，换气次数不得小于5.5次/h，射流末端（水平射程按14m计算）平均风速不得小于0.3m/s。试进行气流组织计算。 【解】 ① 确定落差y=3.3 m。

② 确定射程长x=14 m

0③ 确定送风温差为?t0?10C，计算L：

L?Q?cp?t0=27000kJ/h1.2kg/m3?1.01kJ/(kg?0C)?100C?2228m3/h

④ 确定送风速度v0。设定d0?0.2 m，取??0,a?0.07，

yd0?3.30.2?16.5

xd0?140.2?70

由教材公式（8.5）和式（8.6）知

Ar?2y/d0(x/d0)(0.51axd0?0.001182

?0.35)v0?⑤ 求射流末端平均速度vp。

0.48ax/d0?0.145gd0?t0Ar Tn=7.45 m/s

vx?v0?0.709 m/s，vp=0.5vx?0.354 m/s

v0=7.45 m/s<10 m/s , vp=0.354?0.5 m/s

所以均满足要求。 ⑥ 计算喷口数：

N?Ll0?L3600v0?d024?2228?43600?7.45?3.14?0.22?2.65 个

取整，N?3，即仅在后墙一面墙上均匀分布3个喷口。 8-10 如何评价空调房间的气流组织的优劣？

【答】评价方法有：① 不均匀系数：采用数理统计的数学方法，在工作区内均匀的选择n个点，测点的选择要符合相关规范。测得各点的温度ti和速度vi，计算算术平均值和均方差，计算不均匀系数（相对均方差误差）。

② 空气分布特性指标：忽略湿度对人体的影响，考虑空气温度和风速对人体的综合作用。将空气温度与风速对人体的综合作用用有效温度差来表示：?ET ??ti?tN??B ?vi?0.15?，当

? ET在-1.7～+1.1时，多数人感到舒适。因此空气特性指标ADPI应为：

ADP?I?1.7?ΔET?1.倍的测点数1，通常应该使ADPI≥80%。

总测点数 ③ 换气效率：无论是还是整个房间中的某一点，其空气寿命越短，意味着被更新的有效性更好，对整个房间的空气寿命测定通常是在回（排）风口处。换气效率是可能最短的空气寿命与平均空气龄之比。

④ 能量利用系数：夏季空调时用来考虑气流组织形式的能量利用有效性。能量利用系数??tp?t0tN?t0，其中tp，tN，t0分别为排风温度、工作区温度和送风温度。当tp > tN时，?＞

1，说明该形式的能量利用的有效性比较高；当tp < tN时，?＜1，说明该形式的能量利用的有效性比较低。

8-11 列举CFD在暖通行业的应用

【答】① 自然通风的数值模拟：借助各种流动模型研究蔼然通风的问题。 ②置换通风的数值模拟：模拟置换通风、座椅送风等通风效果。

③高大空间的数值模拟：以体育场为代表的高大空间的气流组织设计及其与空调负荷的

关系研究。

④有害物散发的数值模拟：借助CFD研究室内有机物散发在室内的分布，研究室内IAQ问题；大气环境污染模拟。

⑤ 洁净室的数值模拟：对形市比较固定的洁净室空调气流组织进行数值模拟，指导工程设计。

⑥ 室外气流组织的大涡模拟：利用CFD对建筑外环境进行模拟，从而分析出合理的建

筑风环境。

⑦ 设备的研究与产品的开发：利用CFD可以节省试验成本，预测试验结果。在保证一定精度下，大大减少试验次数，而且可以做现实中难以完成的试验。