(完整版)第二章-通风系统介绍(一)课件

1、1通风工程同济大学 机械工程学院暖通空调及燃气研究所2013年第二章通风系统介绍（一）2本章提纲风口与风机（课本没有）局部通风、全面通风和置换通风事故通风建筑防排烟通风系统的功能及组成功能-改善室内的空气环境排风-把不符合卫生要求的空气排出室外进风-把新鲜空气或经过净化的空气送进室内3通风系统通风路径通风动力源风管风口气流组织风机热压风压净化设备4第一节风口和风机5风口(一)评价指标射程Tv： Vx=0.5m/s 或 Vx=0.25m/s 处的距离。与喷射风速有关。噪声：与喷射风速有关。阻力：阻力系数一般为常数风量：有额定风量范围，出口风速范围6风口7风口种类百页风口散流器条缝风口旋流风口投射

2、风口格栅风口孔板风口回风口：金属网格、栅、百叶其他：座椅风口、置换风口81、百页风口(Blades)：适用侧送，有导向功能顶送，送风速度低，送风均匀度不好类型单层：百叶调角度，一般空调双层：两层百叶调角度，高精度空调三层：对开叶片调风量，两层百叶调角度，高精度空调风口种类9双层(三层)百页风口10风口种类2、吊顶散流器 Ceiling diffusers 适用吊顶送风特点适宜用在层高较低且面积较大区域，可进行均匀布置类型盘式（圆形）：平送 直片式（方形）向下送或平送11贴附型盘式散流器风口种类12种类：方型散流器(贴附型)13贴附型圆形散流器(平送)14直片型散流器(平送或向下送)15风口种类

3、3、条缝风口(Linear slot outlets)：条缝散流器(linear slot diffusers) 送风速度高，送风均匀度好条缝格栅风口(Linear Bar Grille)：一般空调适用：内区吊顶，周边吊顶，窗台，地板，上侧送16条缝型散流器17条缝格栅风口吊顶送风18风口类型 4. 旋流风口水平旋流送风，诱导比高，气流温度和风速可迅速下降使用场合与散流器接近要求高于一定层高风口类型19可调式旋流风口适用于层高很大的公用建筑空调可调式导流叶片可送出横向、斜向或垂直方向的旋转气流20风口类型采用旋流风口，气流迅速扩散5. 地板送风风口21地板送风的不同方式22香港汇丰银行的地板送

4、风23香港汇丰银行的地板送风24东京大林组本部的地板送风25东京大林组本部的地板送风口26风口种类5. 投射喷口 用于自由射流，高大空间集中送风 根据工作区长度与落差来选取喷口27风口种类6、格栅风口(Grille)：垂直送风，侧送，上送，空调工程回风口风口种类7、孔板：通常采用下回风温度场和速度场均匀送风量大(20150次/小时)，运行费高要求吊顶空间作送风静压箱适用于高精度空调或净化空调2829座椅送风的不同形式30上海歌剧院的座椅腿送风 31大坂中央体育馆：椅背送风 32风机离心风机轴流风机贯流风机例题 2012关于通风机风压的说法，正确的应是下列哪项A 离心风机的全压与静压数值相同B

5、轴流风机的全压与静压数值相同C 轴流风机的全压小于静压D 离心风机的全压大于静压33风机参数风机风量L（m3/h）、风压p（Pa）、电机功率N风机的有效功率Ny、轴功率Nz，配用电机功率N34例2012某建筑全面通风系统，计算总风量10000m3/h，计算总压力损失300Pa，当地大气压1atm，假设空气温度20，若选用风系统全压效率0.65，机械效率0.98，在选择通风机时，风机的配用电机容量应该为？（风机风量按计算风量附加5%，风压按计算阻力附加10%）电机容量安全系数K=1.3（N：12kW）35第二节局部通风、全面通风和置换通风37本节提纲局部通风全面通风置换通风不同气流分布房间的温度

6、场特点风量平衡与热平衡不同气流分布预测方法的特点比较 38一、局部通风定义： 利用局部气流在局部工作区造成不受有害物污染的空气环境。39（一）局部排风排风罩：捕集有害物净化设备：净化空气，达到排放指标风管：空气通道、连接设备风机：提供动力40（二）局部送风送风口：进行气流组织空气处理设备：对空气进行热湿处理风管：输送空气风机：提供动力41工位送风背景送风工位送风仅负责工位空间，保证热舒适和空气质量背景送风负责大环境，环境温度可以偏高，可以全回风负荷特点室内平均温度高，与下送上排有相似之处有可能减少新风负荷（二）局部送风42混合通风工位送风43（三）局部通风的特点及适用情况特点通风效果：好（作用

7、靠近有害物源或工作区）经济性：好（风量小、设备小，初投资及运行费用小）适用情况局部排风：主要用于控制尘、气局部送风：用于控制热、湿，供应新鲜空气44二、全面通风又称稀释通风、混合通风原理：向室内提供清洁空气，并从室内排走污染空气，通过稀释使室内空气达到卫生标准。通风效果既与通风量有关，又与通风气流的组织有关45二、全面通风适用范围无法采用局部通风、排风罩口不便布置、有害物散发点多、散发点不固定（常规的办公室、受工艺限制的厂房）采用局部通风系统后仍达不到卫生标准46二、全面通风全面通风量的确定气流组织上送风中送风下送风全面通风的平衡问题47（一）全面通风量的确定假设房间体积 Vfm3有害物的散发

8、量x g/s全面通风量Lm3 /s送风中的有害物浓度y0g/ m3室内某时刻有害物浓度y g/ m3L*y0*d + x*d L*y*d = Vf *dy 48全面通风的基本微分方程式积分整理得：L/Vf=ln(Ly1-x-Ly0)/(Ly2-x-Ly0)(Ly1-x-Ly0)/(Ly2-x-Ly0)=e L/ Vf式中y、x、L、等都可以作为变量49分析：1、若有害物散发量x不变，在规定时间t内，要使得房间有害物浓度从y1变化到y2，所需通风量L2、若x、L均不变(稳定状态下的全面通风量)L=x/(y2-y0)实际应用L=K x/(y2-y0)安全系数K=310，考虑全面通风时有害物分布不均

9、匀例题 2010某会议室有105人，每人每小时呼出的CO2为22.6L，设室外空气中CO2的体积浓度为400ppm，会议室内允许CO2体积浓度为0.1%，用全面通风方式稀释室内CO2浓度，则能满足室内允许浓度的最小新风量为？50L=x/(y2-y0)513、多种有害物同时发生时原则:1)分别计算出单种有害物所需要的通风量2)同类相加,不同类取大值有机溶剂蒸汽（苯系物、醇类、醋酸类）刺激性气体（S2O3，SO3，氟化氢及其盐类）余热余湿排除CO2分析：52排除室内余热余湿的通风量全面通风量kg/s室内产生余热量kJ/s空气质量比热排、送风温差全面通风量kg/s室内产生余湿量g/s排、送风含湿量差

10、，g/kg干空气消除余热消除余湿例题2011某车间同时散发苯、乙酸乙酯溶剂蒸汽和余热，设稀释苯、乙酸乙酯溶剂蒸汽所需的室外新风量分别为200000m3/h，50000m3/h，满足排除余热的室外新风量为220000m3/h，问最小新风量取值应是？53544、若x无法确定，采用换气次数法L=n.Vf式中:n: 换气次数 1/hVf: 房间体积 m3*汽车库排风按换气次数法计算，排风量不少于6次/h，当层高机械排风，室内正压，清洁度要求高机械进风机械排风，室内负压，有污染物房间房间负压不宜过大Gzj+Gjj=Gzp+Gjp99五、风量平衡与热平衡热平衡要使室内空气温度保持恒定，房间的总得、失热量应

11、相等。Qh+cLpntn=Qf+cLjjjjtjj+cLzjwtw+cLhxn(ts-tn)围护结构材料吸热排风失热设备放热机械进风自然进风再循环风tn-室内温度，室内排风温度tjj-机械进风温度tw-室外空气计算温度ts-再循环送风温度100例题设备散热量Q1，围护结构失热Q2，上部天窗自然排风Gzp，局部机械排风量Gjp，自然进风量Gzj，机械送风量Gjj，室内工作区温度tn，室外空气温度tw，车间温度梯度t，上部天窗中心高H，机械送风温度tj列房间热平衡和风平衡关联式twtnQ1Q2GjjtjGzptpGjpGzjH101例题twtnQ1Q2GjjtjGzptpGjpGzjHQ3Gzj+

12、Gjj=Gzp+Gjptp=tn+t*(H-2)Q1+cGjjtj+cGzjtw=Q2+cGzptp+cGjptnQ3=cGjj (tj-tw)另，可求得送风机加热量例题 2012某车间设有局部排风系统，局部排风量为0.56kg/s，冬季室内工作区温度为15，冬季通风室外计算温度为-15，采暖室外计算温度为-25，空气定压比热为1.01kg/kg.，围护结构耗热量8.8kw，室内维持负压，机械进风量为排风量的90%，试求机械进风量和送风温度102教材 P22局部排风、稀释污染气体全面通风：冬季采暖室外计算温度消除余热、余湿及稀释低毒性污染物质的全面通风：冬季通风室外计算温度 103六、不同气流

13、分布预测方法的特点比较 半经验射流公式区域网络模型CFD数值求解法模型实验104半经验射流公式 内容和来源采用射流公式对空调送风口射流的轴心速度和温度、射流轨迹等进行预测 基于某些标准或理想条件理论分析或试验 缺陷 不能用于分析复杂空间，应用受制约只能给出室内的一些集总参数性的信息 折衷的方法：区域模型区域内集总参数区域间考虑存在热质交换 半经验射流公式105侧向送风射流轴心轨迹射流轴心速度衰减106区域网络模型将建筑内的各个部分与室外大气之间简化成一个网络，这种网络与电网、水网类似，由节点和支路组成具体处理如下：一个房间可以当成一个内节点门窗可以当成一条支路，走廊可以当成一个节点或支路房间与

14、房间之间的开口可以当成支路建筑外部开口处设为外节点107建筑结构平面图外节点内节点网络图区域网络模型108109 计算流体力学方法的引入CFD方法特点：依据室内空气流动的数学物理模型，在计算机上做虚拟实验原理：对连续方程、动量方程、能量方程和组分方程进行离散数值求解 优点成本低、速度快应用范围广，提供信息全面 缺点：可靠性问题 人们对湍流的机理尚无清楚认识，缺乏完整的湍流理论，需要依赖半经验的方法边界条件需要简化：送风口入流、壁面边界条件、室内热源分布等CFD数值求解法1101-壁橱，2-桌子，3-计算机，4-人，5-灯，6-送风口，7-回风口 置换通风数值求解方法的空间模型CFD数值求解法111置换通风的速度场112置换通风的温度场113置换通风的污染物浓度场置换通风送风形式，污染物浓度高的部位在上方114