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非充分发展流条件下室内送风口阻力及送风特性研究

非充分发展流条件下室内送风口阻力及送风特性研究

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作者：厉海萌西安建筑科技大学

学位级别：硕士

通风空调系统的目的是提供适宜的环境和可接受的空气质量,满足人们工作、生活和工艺生产过程的要求。送风口作为空调通风系统的末端装置和室内气流运动的起始装置在通风空调系统中的重要性不言而喻。送风口射流是室内气流运动的起始动力... 详细信息

通风空调系统的目的是提供适宜的环境和可接受的空气质量,满足人们工作、生活和工艺生产过程的要求。送风口作为空调通风系统的末端装置和室内气流运动的起始装置在通风空调系统中的重要性不言而喻。送风口射流是室内气流运动的起始动力,适宜的气流分布是营造工作区舒适环境及改善空气质量,因此送风口对于建筑中通风空调系统的空气分布效果实现起到关键作用。风口安装规范中一般要求风口颈部风速在3～6m/s,安装后的风口静压损失不应大于额定值的110%,风口的实际射程和扩散半径不应小于额定值的90%。在实际工程中,由于现场条件的限制(如建筑结构、吊顶高度、管道走向布局等),实际的连接方式往往造成风口出流存在较大的不均匀性,影响送风口射程和气流的发展扩散,可能导致室内空气分布无法满足设计的预期要求。本文采用数值模拟与全尺寸实验的方法,以送风口的相邻条件影响为研究对象,以送风口实际工程中常见的不同连接方式作为参考,针对送风口类型、规格、连接方式等会影响射流发展的因素,研究不同相邻条件下非充分发展状态的送风口对射流方向、混合程度、射流断面形状及对室内气流组织分布的影响。通过研究,相邻条件会使得圆形散流器送风不均匀,在较小的曲率半径及连接长度下,圆形散流器的阻力比充分发展状态下阻力值增加29.8%,面对工程实际中圆形散流器的送风效果与预想有偏差的情况,本文研究讨论了风速、规格、连接管长度及弯头曲率半径对圆形散流器流型的影响,计算了圆形散流器的射程及相对偏差,获得了相邻条件下圆形散流器压降的规律,并给出了推荐的圆形散流器合理连接方式表格。相邻条件会使球形喷口的射流与充分发展状态下射流出现偏差但不明显,当连接管长度逐渐变长,连接弯头曲率半径逐渐变大时,产生的偏差效果越来越不明显。由于球形喷口本身在出口处的渐缩结构,前端局部阻力构件处形成的带涡旋非充分发展流在经过突然变小的截面时,受到挤压使涡旋面积迅速变小,涡旋强度降低,涡旋能量转化为动能,使得扰动被破环达到了很好的局部稳压作用。

关键词：送风口散流器喷口射流原理气流组织球形喷口

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