一種新型通風(fēng)方式——非等溫條件下條縫型送風(fēng)口形成的豎壁貼附射流通風(fēng)模式的2DPIV實驗研究.pdf

1、室內(nèi)氣流流動對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，室內(nèi)熱環(huán)境以及空氣質(zhì)量的控制是一個重要的環(huán)節(jié)，其決定著熱量，濕度和新鮮空氣在房間內(nèi)的分布。室內(nèi)氣流流動特性主要受入口射流特性的影響，國內(nèi)外許多研究學(xué)者對典型的氣流組織模式(主要為傳統(tǒng)混合通風(fēng)和置換通風(fēng))下的各種入口射流的空氣流動進行了大量的研究。本文研究了一種介于混合通風(fēng)、置換通風(fēng)之間的通風(fēng)模式—基于豎壁貼附射流的空氣湖通風(fēng)模式。其原理是利用豎壁射流的貼附效應(yīng)，通過合理的控制射流物理參數(shù)(送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度和

2、風(fēng)口尺寸等等)，延長射流的射程，將新鮮空氣沿貼附壁面流動，最大限度地送到空氣湖內(nèi)，并沿地面擴展開來，產(chǎn)生空氣湖現(xiàn)象(“AirLake”or“Air Pool”)，形成類似于置換通風(fēng)的氣流組織。
　　 本文首先應(yīng)用粒子圖像測速技術(shù)(PIV)對600mm×300mm×340mm(L×W×H)的模型房間內(nèi)的非等溫條件下條縫型送風(fēng)口形成的豎壁貼附射流通風(fēng)氣流流場進行測試;并利用高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(IsolatedMeasurement

3、 Pods))測定了相應(yīng)工況下的空氣湖區(qū)內(nèi)的溫度分布特性，分別研究了送風(fēng)射流速度的變化、平面熱源強度的變化和送風(fēng)口距貼附壁面的水平距離變化對非等溫條件下條縫型送風(fēng)口形成的豎壁貼附射流通風(fēng)模式氣流流場和空氣湖區(qū)內(nèi)溫度場的影響，著重分析了房間貼附壁面區(qū)和空氣湖內(nèi)的空氣流動過程，利用Origin進行曲線擬合，得出貼附長度與Ar準(zhǔn)則數(shù)之間的關(guān)系，根據(jù)空氣湖內(nèi)的溫度分布，得到了空氣湖內(nèi)的溫差與送排風(fēng)溫差之間的關(guān)系式。
　　 本文的研究表明

4、送風(fēng)速度是影響非等溫條件下條縫型送風(fēng)口形成的豎壁貼附射流通風(fēng)模式氣流流場和空氣湖內(nèi)溫度場的重要因素。當(dāng)送風(fēng)速度分別為1.00m/s和1.50m/s時，豎壁區(qū)y=170mm高度處的速度和空氣湖內(nèi)的速度沿模型房間的長度方向分布較一致;平面熱源強度改變時，送風(fēng)速度為0.30m/s工況下的空氣湖內(nèi)的速度場和溫度場分布差異顯著;當(dāng)平面熱源強度和送風(fēng)速度一定時，豎壁區(qū)y=170mm高度處的速度分布表明，送風(fēng)口距貼附壁面無因次距離s/b=5工況下的速

5、度衰減較s/b=8和s/b=10工況下的速度衰減緩慢。當(dāng)房間長高比L/H<2時，豎壁貼附長度滿足Hp=0.79～0.82H，同時空氣湖內(nèi)的溫度場分布表明送風(fēng)速度(即送風(fēng)量)對模型房間的地面空氣層溫升，空氣湖內(nèi)豎向溫升影響最大，平面熱源強度對其影響次之，不同送風(fēng)口距模型貼附壁面無因次距離相對較大的送風(fēng)速度而言，影響趨于減弱。故采用豎壁貼附射流通風(fēng)模式時，為改善房間內(nèi)空氣的流動和換氣次數(shù)，提高房間內(nèi)的舒適度，應(yīng)盡可能采用較大的送風(fēng)速度和適當(dāng)