探究车间空调送风方式的研究

摘 要：根据车间空调喷口射流中的送风温度、角度、速度，以某车间为例，对不同送风情况进行模拟，得出标准温度场与速度场分布状态，并对实际结果进行评价。

经研究表明，采取适合的喷口射流送风方式，控制出风条件，可以优化车间设备周边的空气质量，并且可以有效节约能源，为优化车间空调送风方案提供参考。

毕业论文网 /2/view—12061605.htm　　关键词：车间空调；送风模式；喷口射流 　　传统空调的工作方法无法满足车间的使用要求，导致内部工作人员无法感受到舒适感，而能源浪费问题十分严重。

为了满足所有工作人员对环境的需求，满足节能降耗要求，采取个性化空气方法是非常有效的解决措施，通过空调系统，将风量分配到不同设备周围之中，控制风量、风速、温度来调节不同设备周边的空气环境。

使用车间空调系统，可以使车间通风能耗得到有效控制，而且空调可以维持人员所处环境的舒适感，使工作人员工作效率得到有效提高。

1 送风方案 　　本次研究选用某机加车间，车间总面积5500m2，车间高度为12m，每个设备均处于独立空间。

由于车间空间较大，而工作人员数量较少，所以根据经济效益考虑，决定不使用传统的空调系统，降低维持室内空气环境所需要的能耗，节约企业成本。

经过商讨后决定使用独立工位送风方法，以工作人员使用设备的位置决定送风口方向，使工作人员工作环境质量得到明显提升，而且可以保证工作位置温度适宜，降低空调系统制冷需求，实现节能减排，降低空调运行成本的要求。

车间内部空间较大，纵向的遮挡物较少，如果进行统一送风，部分区域无法优化其工作环境，采取喷口送风方式，可以使空间设计更加合理，也可以满足空调送风要求。

根据实际要求决定使用射流空调，每个设备运行区域保留2—3个风口，风口使用喷口形式，先进行空气处理后通过喷口导入新鲜空气，每个喷口负责2人。

机组间距离应维持在10m左右，通过调节喷口控制送风温度、角度、速度，使工作区域空气环境得到明显提高。

基本参数为：夏季空调干球温度维持在35.3℃，车间内窗直接与外界相通，受到空调机制冷与室内设备发热影响，室外温度变化较大，加大了空调送风问题的复杂化。

为了使问题更加简化，车间内温度选择标准值35℃，维持温度的稳定，不会受到时间影响。

喷口直径0.38m，距地面3.9m，距工作人员4.1m，为了保证工作人员位于射流回流区，喷口距离需要定为4.9m。

核心区域距地面1.6m。

工作人员周边环境的热舒适性，决定送风条件时，应确定送风机安装位置与喷口位置，进而解决送风温度、速度、角度的问题。

2 送风初始条件 　　2.1 送风温度 　　为了使送风温度在到达工作区域后，核心温度保持在26℃，所以需要保证空调温度维持在标准值±2℃的作用。

为了获得更精准的计算数据，本次计算忽略室内温度变化，以夏季白天温度为标准，将厂房空气温度设定为35℃。

在射流温度与环境温度不同时，且存在一定温差，可以得出射流温度场关系为：该式中，Tx为平均温度，标准值320K；To为送风温度；Tn为外围温度，标准值329K；n1为温度衰减值；To为风口面积；X为风口值断面距离，标准值4.9。

得出结果n1=0.836m。

其中m值为射流衰竭值，m=0.49/a；a为紊流值，收缩状态良好的喷口应选择0.065。

得出结果=1.14d0，其中d0为喷口直径，标准值0.36m。

将公式进行整合求解，最终得出：=1.53d0，带入喷口直径得出结果，To=294K，送风温度为To=20℃。

2.2 喷口送风角度 　　本车间使用的喷口为格栅喷口，可以调整的角度为±30°，空调采取冷风射流，所以出风角度维持向下或平射。

决定风速的关键因素为出风角度，需要根据0°、15°、20°、30°进行出风角度的计算与对比。

2.3 喷口送风速度 　　工作区域选择标准高度1.6m，标准喷口高度选择3.9m，喷口距工作区域4.9m。

由于在安装过程中，各喷口间距较远，并不会产生干扰或影响，所以每个喷口均可按照单股非等温射流进行研究。

根据公式可以求出射流轴心速度衰减值：， 　　该式中，使用x作为标准射流射程，长度为4.9m；d0为喷口直径，长度0.36m；a为喷口紊流值，收缩效果良好的圆喷口为0.08，圆柱喷口0.09；vs为出风速度，单位m/s，根据Ar定式，送风速度vs可以使用该公式进行求解：，该公式中：g为重力加速度，取标准值9.82m/s2；Δts为送风温度与房间温度差，该公式中，Δts=17℃；tn为室内温度，该公式中tn=34℃。

当喷口维持β角向下送风，而且输送风为冷风时：，该式中，y为射流轨迹距中心的垂直落差，y=2.4m；β送风角度，可以计算0°、15°、20°、30°四个β出风角度的结果。

3 结语 　　目前国内并没有较完整的车间空调送风研究成果，而且工程应用实例也较为稀少，除少量实验室提出的研究与科研活动外，数据模拟是数量较多的内容。

本次研究以大空间喷口射流为主，重点分析了工位送风模式，并且根据送风初始条件提出了有效的解决方法，为大空间空调送风提供参考。

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