方形散流器喉部对送风气流均匀性的影响分析

王勇+苏凯+戴希磊+周武洋

摘要：由于水平风管与方型散流器接管不当，导致气流进入散流器喉部扰动较大，从而使散流器四面出风不均匀，影响了室内气流的分布.以散流器四面出风的均匀性指标为研究对象，以数值计算为研究手段，结合实际工程测试数据，对不同风速下改进型散流器的气流分布进行了计算分析，提出了增加散流器喉部导流装置的高度以及在喉部设置角度可调的导流叶片的两种技术措施，并建立了相应的测试平台.测试结果表明，改进后的导流叶片更易平衡垂直于送风方向散流器出口两侧的送风量，从而较易保证散流器四面出风的均匀性，显著提高散流器整体的送风均匀性，较大地改善了室内舒适度.

关键词：方形散流器;喉部结构;数值计算;气流分布

中图分类号：TU834.5 文献标识码：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

合理的气流分布是确保室内达到最佳热舒适度以及良好的空气品质的前提和必要条件.室内气流分布是个较为复杂的问题，它受到多种因素的影响，如：建筑物几何形状、送风口结构形式、位置以及射流参数、排风口位置、内部障碍物以及由居住人员或设备产生的热形成的浮升力等[1].

对于已交付且投入使用的建筑物来说，影响室内气流分布的主要因素为送风射流参数.在实际空调工程中，送风口多采用方形散流器，散流器是空调系统的末端设备，直接将处理后的空气送入房间中.空气流经散流器产生特定的速度场和温度场，影响房间的温湿度参数、气流速度和人的舒适度.因此散流器的射流效果是影响空调系统实际运行效果的重要因素.合理设计的散流器可以使房间空气充分混合，解决温度分层和空气滞流的问题，改善室内工作环境同时也降低了建筑能耗.

国外对散流器的研究较早，1978年，Nielsen等首次成功地在CFD数值模拟中使用“盒子方法”[2]，该方法是用一个假想的“盒子”包围风口或散流器，原风口或散流器出口位置的入流参数用该“盒子”的边界参数代替，在二维情况下，风口用一个矩形包围;在三维情况下，风口则用一个长方体包围.

Djunaedy等[3]研究了在微观层面上不同散流器模型的描述方法对室内空气流动状况预测精度的影响，提出了一种用kε双方程模型描述散流器的方法，该方法简单，同时不会影响预测结果的精度.Sun等[4]同样也研究了带方形散流器的室内空气流动特性，其研究结果可用于改善空调房间送风和回风装置的设计和布置.