方形散流器喉部對(duì)送風(fēng)氣流均勻性的影響分析

王勇+蘇凱+戴希磊+周武洋

摘要：由于水平風(fēng)管與方型散流器接管不當(dāng)，導(dǎo)致氣流進(jìn)入散流器喉部擾動(dòng)較大，從而使散流器四面出風(fēng)不均勻，影響了室內(nèi)氣流的分布.以散流器四面出風(fēng)的均勻性指標(biāo)為研究對(duì)象，以數(shù)值計(jì)算為研究手段，結(jié)合實(shí)際工程測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)不同風(fēng)速下改進(jìn)型散流器的氣流分布進(jìn)行了計(jì)算分析，提出了增加散流器喉部導(dǎo)流裝置的高度以及在喉部設(shè)置角度可調(diào)的導(dǎo)流葉片的兩種技術(shù)措施，并建立了相應(yīng)的測(cè)試平臺(tái).測(cè)試結(jié)果表明，改進(jìn)后的導(dǎo)流葉片更易平衡垂直于送風(fēng)方向散流器出口兩側(cè)的送風(fēng)量，從而較易保證散流器四面出風(fēng)的均勻性，顯著提高散流器整體的送風(fēng)均勻性，較大地改善了室內(nèi)舒適度.

關(guān)鍵詞：方形散流器;喉部結(jié)構(gòu);數(shù)值計(jì)算;氣流分布

中圖分類號(hào)：TU834.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

AnalysisoftheEffectofSquareDiffuserThroat

ontheUniformityofAirFlow

WANGYong1，2，SUKai3，DAIXilei1，2，ZHOUWuyang1，2

（1.KeyLaboratoryoftheThreeGorgesReservoirRegion'sEcoEnvironment，MinistryofEducation，

ChongqingUniv，Chongqing400045，China;2.NationalCentreforInternationalResearchofLowcarbonand

GreenBuildings，ChongqingUniv，Chongqing400045，China;3.ChinaSouthwestArchitecturalDesign

andResearchInstituteCo，Ltd，The10thDesignDept（CSWADIChongqingBranch），Chongqing400045，China）

Abstract：Duetothehorizontalairductandtheimproperlyconnectedsquarediffuser，theairflowenteringthethroatofthediffusercauseslargedisturbance.Consequently，itmakesthediffuser'sairsupplyunevenfromallsides，andeventuallyaffectsthedistributionofindoorair.Tostudytheeffectofthethroatstructureontheuniformityofairflow，thispaper，basedonthecomputationalfluiddynamic（CFD），combinedpracticalengineeringtests，calculatedandanalyzedtheairdistributionofimproveddiffuserunderdifferentwindspeedsandproposedanimprovedschemeofdiffuser，namely，increasingtheheightofthediffuserthroatandsettingguidevaneswithadjustableanglesinthethroat.Andanimproveddiffusertestplatformwasestablishedtogetthecontrasttestdatathroughexperimentsandtests.Thetestdatashowthattheimprovedguidevanescanmoreevenlybalancetheairsupplyofthediffuseronbothsidesoftheperpendiculartotheflowdirection，sothatthediffusercaneasilyensuretheuniformityofthewindonallsides，andtheuniformityofairdistributionincreasessignificantly.Asaresult，theindoorcomfortlevelisimprovedsubstantially.

Keywords：squarediffuser;throatstructures;numericalcalculation;airdistribution

合理的氣流分布是確保室內(nèi)達(dá)到最佳熱舒適度以及良好的空氣品質(zhì)的前提和必要條件.室內(nèi)氣流分布是個(gè)較為復(fù)雜的問題，它受到多種因素的影響，如：建筑物幾何形狀、送風(fēng)口結(jié)構(gòu)形式、位置以及射流參數(shù)、排風(fēng)口位置、內(nèi)部障礙物以及由居住人員或設(shè)備產(chǎn)生的熱形成的浮升力等[1].

對(duì)于已交付且投入使用的建筑物來說，影響室內(nèi)氣流分布的主要因素為送風(fēng)射流參數(shù).在實(shí)際空調(diào)工程中，送風(fēng)口多采用方形散流器，散流器是空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備，直接將處理后的空氣送入房間中.空氣流經(jīng)散流器產(chǎn)生特定的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)，影響房間的溫濕度參數(shù)、氣流速度和人的舒適度.因此散流器的射流效果是影響空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果的重要因素.合理設(shè)計(jì)的散流器可以使房間空氣充分混合，解決溫度分層和空氣滯流的問題，改善室內(nèi)工作環(huán)境同時(shí)也降低了建筑能耗.

國(guó)外對(duì)散流器的研究較早，1978年，Nielsen等首次成功地在CFD數(shù)值模擬中使用“盒子方法”[2]，該方法是用一個(gè)假想的“盒子”包圍風(fēng)口或散流器，原風(fēng)口或散流器出口位置的入流參數(shù)用該“盒子”的邊界參數(shù)代替，在二維情況下，風(fēng)口用一個(gè)矩形包圍;在三維情況下，風(fēng)口則用一個(gè)長(zhǎng)方體包圍.

Djunaedy等[3]研究了在微觀層面上不同散流器模型的描述方法對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)狀況預(yù)測(cè)精度的影響，提出了一種用kε雙方程模型描述散流器的方法，該方法簡(jiǎn)單，同時(shí)不會(huì)影響預(yù)測(cè)結(jié)果的精度.Sun等[4]同樣也研究了帶方形散流器的室內(nèi)空氣流動(dòng)特性，其研究結(jié)果可用于改善空調(diào)房間送風(fēng)和回風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)和布置.