0 引 言
空調(diào)分布器（風口）是整個空調(diào)系統(tǒng)的最末端,分布器直接將處理后的空氣送入空調(diào)房間中,這一過程可認為是空氣射入靜止大空間的射流過程。體育館和影劇院等高大空間對空調(diào)分布器有著不同于普通居民住宅的要求。流經(jīng)空氣分布器（風口）后的空氣在空間內(nèi)產(chǎn)生特定的速度場、溫度場?？臻g內(nèi)空氣流場的分布不僅僅是為了改善室內(nèi)的工作環(huán)境,同時在一定空間高度下,送風速度的大小對于不同用途的場館也有不同的要求,因此高大空間內(nèi)空調(diào)分布器的射流效果是高大空間空調(diào)系統(tǒng)實際運行中關(guān)鍵要素?？諝夥植计鳈z測（風口檢測）具有重要的意義。
1 實驗裝置
實驗在一間18 m×9.6 m×5 m的實驗室進行,空氣分布器（風口）送風口離地面的高度為4 m。為了使進入空氣分布器（風口）內(nèi)的空氣流動更加穩(wěn)定,空氣分布器（風口）前設(shè)置了整流柵,整流柵設(shè)在空氣分布器（風口）前,距離空氣分布器（風口）出口為1.6倍空氣分布器（風口）直徑。空氣通過風機進入風管,通過整流柵后從空氣分布器（風口）中射出到實驗房間。實驗室房間示意圖如圖1。
空氣分布器（風口）采用可調(diào)扇葉的螺旋型空氣分布器（風口）,空氣分布器（風口）的尺寸為直徑730 mm,高度330mm,見圖2。給空氣分布器（風口）扇葉角度調(diào)整見圖3。
2 實驗結(jié)果及分析
首先測出常溫射流的最大中心速度(軸心速度)的衰減情況和流型包絡(luò)面,然后由最大軸心速度確定風口射流的軸心速度衰減及主流區(qū)速度分布。由流型水平包絡(luò)面確定射流擴散寬度,由流型垂直包絡(luò)面確定下降距。
2.1 送風口的射流包絡(luò)面
實驗中,送風方向為x方向。圖4是6個不同扇葉角度時送風射流包絡(luò)面分布圖,邊界速度取0.5 m/s。
從圖4可以看出,在扇葉角度為0°、5°和10°時,最高點的高度值接近100 cm,當扇葉角度為15°時,最高點的值開始減小,當扇葉角度為20°和30°時最高點的高度減小到60 cm。說明扇葉角度小的射流的貼附性比角度大的射流的貼附性好,貼附長度比較長,氣流在整個天花板上分布均勻,這時如采用上送下回的空氣分布系統(tǒng),將會使工作區(qū)基本上全部位于回流區(qū),而且會提高室內(nèi)空氣溫度分布的均勻性。實驗表明,螺旋型空氣分布器（風口）扇葉角度過大時,不利于有效改善空間的熱環(huán)境。
2.2 扇葉角度的影響
對于扇葉角度為0°時,送風最大風速沿送風方向的分布如圖5所示,從圖5可以看出,在小流量條件下(流量為900～1 000 L/h),最大送風速度接近,隨著流量的增大,最大送風速度增加較為明顯。這是由于旋流送風口在流量較小(送風速度較小時)時,阻力損失較大,隨著流量的增大,阻力損失逐漸減小。
從圖6流量為1 200 L/h時,不同扇葉角度條件下最大中心速度在送風方向上分布的情況看,當扇葉角度在0°、5°和10°時,最大中心風速隨著扇葉角度的增大趨勢不明顯,當角度調(diào)到最大30°時候,最大中心速度明顯大于前面幾種扇葉角度的風速。這個現(xiàn)象也反映在圖7的送風寬度分布圖中,當扇葉角度較大時,最大送風速度集中在螺旋分布器中心區(qū)域,因此隨著扇葉角度的增大,送風寬度呈減小的趨勢;當送風角度為0°～10°時,送風寬度較大,隨著扇葉角度繼續(xù)增大,送風寬度逐漸下降,當扇葉角度達到最大30°時,送風寬度最小。
同時,圖7還表明流量對送風寬度的影響不是單調(diào)的。
圖8反映了不同送風角度條件下,送風流量對射程的影響關(guān)系。結(jié)果表明,對于不同的扇葉角度,隨著流量的增加,空氣分布器（風口）射程隨流量增大的斜率幾乎相當。只有角度為30°的時候,射程隨流量增加的斜率較大。同時,當扇葉調(diào)整角度較小(0°、5°、10°)時,不同流量下空氣分布器（風口）的射程相當,但是隨著扇葉角度繼續(xù)增大,相同流量條件下,空氣分布器（風口）的送風射程明顯增大。當扇葉角度達到最大(30°)時,相同流量條件下,空氣分布器（風口）射程相對于0°時平均增幅達185%左右。說明螺旋空氣分布器（風口）送風角度對送風射程的影響較大,較小扇葉角度射流的貼附性大于較大扇葉角度射流的貼附性,此時空氣分布器（風口）的送風均勻性最好。綜合結(jié)果與文獻比較,可以看出螺旋型空氣分布器（風口）的送風寬度和送風射程都大于普通百葉型空氣分布器（風口）。
3 結(jié) 論
通過對螺旋式空氣分布器（風口）射流特性的實驗,得到了該類空氣分布器（風口）的射流特性數(shù)據(jù)。分析實驗數(shù)據(jù),結(jié)果表明：
1)送風射程隨著送風風量和送風角度的增加而增大;
2)送風風量對送風寬度的影響不是隨著風量的增大而增大或者減小,即影響不是單調(diào)的;3)送風寬度隨著扇葉角度的增大而整體呈減小的趨勢;使得送風均勻性的扇葉角度在0°～10°。
來源：廣東工業(yè)大學材料與能源學院，劉湘云,陳穎,史保
來源：廣東工業(yè)大學材料與能源學院，劉湘云,陳穎,史保