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靶向送風原理與技術 版權信息
- ISBN：9787030682086
- 條形碼：9787030682086 ; 978-7-03-068208-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
靶向送風原理與技術 內容簡介
本書基于標準差形式提出了一種氣流組織評價及優化指標-靶向值。該值能夠描述通過各種技術手段所營造的室內流場與所期望營造設計流場之間的定量差距。同時可用于分析通風可及性、通風有效性、通風過量等現有室內氣流組織難題。本書總結了現有常見通風氣流組織形式及對應的評價與優化指標；分析了全面通風氣流組織的靶向評價與設計方法；給出了局部通風及崗位通風的靶向送風口結構形式；期望能夠為通風空調系統的研究、設計、施工提供一個新視角。
靶向送風原理與技術 目錄
目錄
前言
1靶向的概念1
1.1射擊與靶向1
1.2通風空調氣流組織中的工作區3
1.3室內不均勻流場的評價4
1.4不同區域、不同需求流場的統一評價5
1.5氣流組織工作區的簡化7
1.6熱舒適及能耗之間的關系8
參考文獻10
2常見氣流組織形式11
2.1全面通風氣流組織形式11
2.2崗位通風氣流組織形式22
2.3常見氣流組織形式分析25
參考文獻27
3評價氣流組織的常用指標29
3.1直接指標29
3.2比值類指標30
3.3加權換算類指標34
3.4方差類指標40
3.5氣流組織所形成流場的常用指標分析44
參考文獻46
4氣流組織評價指標——靶向值48
4.1針對不均勻速度場和溫度場的靶向值48
4.2氣流組織的優化途徑54
參考文獻55
5全面通風氣流組織的靶向評價與設計57
5.1高大空間全面通風的氣流組織靶向值評價58
5.1.1氣流組織的靶向值評價研究模型58
5.1.2不同氣流組織形式下的風速場優化及評價分析62
5.1.3不同氣流組織形式下的溫度場優化及評價分析64
5.1.4靶向值的評價結果67
5.1.5不同氣流組織形式的靶向值極限分析71
5.1.6不同氣流組織評價指標的評價功能總結72
5.2高大空間全面通風的氣流組織靶向設計73
5.2.1基于射流軸心風速氣流組織設計方法的不足73
5.2.2送風口偏轉角度、送風口面積、送風速度、送風溫度對室內流場影響解耦75
5.2.3正交試驗82
5.2.4氣流組織的靶向值設計方法及案例84
參考文獻87
6局部通風氣流組織形式的靶向送風末端88
6.1人員密集場所護欄靶向送風末端88
6.1.1護欄靶向送風末端88
6.1.2護欄靶向送風氣流組織參數的優化92
6.1.3護欄靶向送風氣流組織形式的送風效果對比分析96
6.2高大空間局部彌散式護欄靶向送氧末端101
6.2.1護欄靶向送氧末端101
6.2.2護欄靶向送氧氣流組織參數的優化105
6.2.3不同海拔高度和人群密度對供氧效果的影響113
6.2.4護欄靶向送氧氣流組織形式在不同身高人群中的應用114
6.3狹長空間火災事故的局部靶向通風氣流組織形式117
6.3.1狹長空間隧道火災事故的通風系統117
6.3.2狹長空間火災事故的局部靶向通風系統物理模型及優化121
6.3.3狹長空間火災事故的局部靶向通風系統所形成逃生通道的影響因素127
參考文獻132
7崗位通風的靶向風口138
7.1崗位通風的靜態靶向風口138
7.1.1多噴口耦合對射流軸心長度的影響138
7.1.2靜態靶向風口的性能優化及對比140
7.2崗位通風的動態靶向風口146
7.2.1動態靶向風口的性能優化及對比146
7.2.2人員傾斜狀態下的風口調整方法154
7.3崗位通風的靶向供氧風口156
7.3.1彌散式崗位靶向供氧156
7.3.2靶向供氧風口性能優化及對比159
7.3.3不同氣流組織形式供氧效果對比164
參考文獻168
前言
1靶向的概念1
1.1射擊與靶向1
1.2通風空調氣流組織中的工作區3
1.3室內不均勻流場的評價4
1.4不同區域、不同需求流場的統一評價5
1.5氣流組織工作區的簡化7
1.6熱舒適及能耗之間的關系8
參考文獻10
2常見氣流組織形式11
2.1全面通風氣流組織形式11
2.2崗位通風氣流組織形式22
2.3常見氣流組織形式分析25
參考文獻27
3評價氣流組織的常用指標29
3.1直接指標29
3.2比值類指標30
3.3加權換算類指標34
3.4方差類指標40
3.5氣流組織所形成流場的常用指標分析44
參考文獻46
4氣流組織評價指標——靶向值48
4.1針對不均勻速度場和溫度場的靶向值48
4.2氣流組織的優化途徑54
參考文獻55
5全面通風氣流組織的靶向評價與設計57
5.1高大空間全面通風的氣流組織靶向值評價58
5.1.1氣流組織的靶向值評價研究模型58
5.1.2不同氣流組織形式下的風速場優化及評價分析62
5.1.3不同氣流組織形式下的溫度場優化及評價分析64
5.1.4靶向值的評價結果67
5.1.5不同氣流組織形式的靶向值極限分析71
5.1.6不同氣流組織評價指標的評價功能總結72
5.2高大空間全面通風的氣流組織靶向設計73
5.2.1基于射流軸心風速氣流組織設計方法的不足73
5.2.2送風口偏轉角度、送風口面積、送風速度、送風溫度對室內流場影響解耦75
5.2.3正交試驗82
5.2.4氣流組織的靶向值設計方法及案例84
參考文獻87
6局部通風氣流組織形式的靶向送風末端88
6.1人員密集場所護欄靶向送風末端88
6.1.1護欄靶向送風末端88
6.1.2護欄靶向送風氣流組織參數的優化92
6.1.3護欄靶向送風氣流組織形式的送風效果對比分析96
6.2高大空間局部彌散式護欄靶向送氧末端101
6.2.1護欄靶向送氧末端101
6.2.2護欄靶向送氧氣流組織參數的優化105
6.2.3不同海拔高度和人群密度對供氧效果的影響113
6.2.4護欄靶向送氧氣流組織形式在不同身高人群中的應用114
6.3狹長空間火災事故的局部靶向通風氣流組織形式117
6.3.1狹長空間隧道火災事故的通風系統117
6.3.2狹長空間火災事故的局部靶向通風系統物理模型及優化121
6.3.3狹長空間火災事故的局部靶向通風系統所形成逃生通道的影響因素127
參考文獻132
7崗位通風的靶向風口138
7.1崗位通風的靜態靶向風口138
7.1.1多噴口耦合對射流軸心長度的影響138
7.1.2靜態靶向風口的性能優化及對比140
7.2崗位通風的動態靶向風口146
7.2.1動態靶向風口的性能優化及對比146
7.2.2人員傾斜狀態下的風口調整方法154
7.3崗位通風的靶向供氧風口156
7.3.1彌散式崗位靶向供氧156
7.3.2靶向供氧風口性能優化及對比159
7.3.3不同氣流組織形式供氧效果對比164
參考文獻168
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靶向送風原理與技術 節選
1靶向的概念 1.1射擊與靶向 射箭被認為是中國古代體育項目的鼻祖。在距今2.8萬年左右的山西峙峪人文化遺址中，人們就發現了石制的箭座及箭鏃。夏朝時已經有了教授射箭的專職教員，同時還有了習射機構——“序”。周代禮、樂、射、御、書、數的“六藝”教育中，射箭就是一項很重要的內容，以致形成了以競賽為特色的禮儀形式——射禮，這可以說是我國古代歷史上*早的射箭比賽了。唐代射箭活動得到了極大發展。武則天設立了武舉制，在武舉制里規定了九項選拔和考核人才的標準，其中五項是射箭，包括長跺、馬射、步射、平射和筒射。 如圖1.1所示，射箭的過程是準確地將箭矢投送至箭靶的過程，即靶向（targeting）的過程。靶向的概念是把一件或一組事物作為目標，選擇它或它們來進行各種行動。除了向箭靶射箭以外，靶向一詞在醫療、生物工程等行業常被提及。 圖1.1箭靶圖靶向的概念可見于醫療行業，用于形容被賦予了靶向能力的藥物或制劑。如部分基因突變之后會造成其編碼蛋白發生改變，從而在腫瘤細胞的某一部位出現一個異于正常細胞結構的蛋白。靶向藥物的空間結構恰與此蛋白的某一關鍵部位嵌合。靶向藥物可以阻止這個蛋白發揮作用，例如，讓腫瘤細胞不能發出信號，*終導致腫瘤細胞死亡［1］。 在生物工程方面，還存在基因靶向概念。基因靶向是一種利用同源重組改變內源基因的遺傳技術，可用于準確地刪除基因、刪除外顯子、添加基因和引入點突變。基因靶向可以是**性的，也可以是有條件的［2］。 不論是使用弓箭、擲矛還是槍械進行射擊，其傷害面積都是有限的。因此，準確性就是判斷射術好壞的標準。與評價射擊這一過程的準確性一樣，靶向過程的準確性也需要定量化的評價方法及理論體系。在評價靶向這一過程中，首先應區分靶向結果評價和靶向過程評價這兩個概念。 誤差是評價靶向過程準確度的評價指標體系。根據誤差產生的原因及性質，可分為系統誤差與隨機誤差兩類。系統誤差是由于儀器結構上不夠完善或儀器未經很好校準、試驗本身所依據的理論和公式的近似性、對試驗條件和測量方法考慮不周等原因產生的誤差。隨機誤差也稱偶然誤差或不定誤差，是由于在測定過程中一系列有關因素微小的隨機波動而形成的具有相互抵償性的誤差，其產生的原因是分析過程中種種不穩定隨機因素，如室溫、相對濕度、氣壓、人員操作以及儀器的不穩定等因素的影響。隨機誤差的大小和正負都不固定，但多次測量就會發現，絕對值相同的正負隨機誤差出現的概率大致相等，它們之間常能互相抵消，可以通過增加平行測定的次數取平均值的辦法減小隨機誤差。標準差（也稱均方差或方差）常被用來表達隨機誤差，它是各數據偏離其平均數距離的平均值，在概率統計中常作為反映組內個體間離散程度的指標。 在評價誤差時真值是不確定的，所以常用平均值來代替真值。而在通風空調領域中，真值是確定的，因為通風空調系統所服務對象的需求是確定的。標準差可以用來表示通風空調系統所營造環境的實際參數與目標參數之間的差別。 1.2通風空調氣流組織中的工作區 通風空調氣流組織中的工作區指通風空調系統所需要保障的區域，即射流的“靶子”。在以人為主的舒適性空調領域，工作區一般是房間內2m以下的人員活動區域。在以工農業生產為主的工藝性空調領域，工作區則是需要進行通風空調的區域。表1.1為常見的各種氣流組織工作區（控制區）范圍，對于不同的保障調控對象，可根據需求選擇工作區（控制區）范圍［3］。 表1.1各種氣流組織工作區（控制區）范圍 表1.1中的工作區僅針對一般建筑，是人們生產、生活的區域。隨著暖通空調技術的整體發展，原本應用于建筑、僅服務于人的通風空調系統并不能滿足實際需求，其應用領域逐漸擴展到各行各業。一方面要滿足人的多樣需求，另一方面要滿足動植物、設備、工藝需求，總之在具有營造適宜空氣環境需求的人工環境中，都具有工作區（保障范圍）這一概念。如圖1.2所示，根據不同的環境營造需求，可分為如下工作區： （1）服務于人體醫療的人工呼吸、醫用吸氧機，其工作區為人體肺部。 （2）服務于人生產、生活的車廂通風、船艙通風、機艙通風、地下通風、建筑通風，其工作區為人所活動的整個區域。 （3）服務于動植物的豬圈通風、大棚通風、糧倉通風，其工作區為動植物養殖、生長或存放的區域。 （4）服務于電氣設備的數據中心通風、水泵房通風、電梯間通風，其工作區為電氣設備安置的區域。 （5）服務于居住環境的小區風環境及城市通風、大氣污染物遷移及輸運（全球氣象洋流現象），其工作區為建筑所處區域。 圖1.2不同工作區通風類型及其對象尺度 1.3室內不均勻流場的評價 室內流場問題的實質是射流問題，按照邊界條件的簡化形式，可分為自由射流和受限射流。射流本身沿射程方向不斷卷吸周圍空氣，因此射流速度逐漸降低，這種速度的變化還受障礙物、熱浮升力等因素的影響。另外，在非等溫建筑空間，射流流經各種非等溫表面，會與周圍空氣及障礙物之間不斷地進行熱交換，射流內的空氣溫度也會隨之發生不均勻的變化。因此，在室內溫度場中，常見的是不均勻的室內流場。在不均勻的室內流場中，溫度、風速、壓力等參數以及平均熱感覺指數(predicted mean vote，PMV)、預計不滿意者比例（predicted percentage dissatisfied，PPD）等指標也是不均勻的。相比于均勻流場的評價問題，不均勻流場的評價問題更為困難。 在評價氣流組織方面，常會遇見如圖1.3所示的典型案例。如圖1.3（a）所示的房間內左側室內溫度場偏高，而右側室內溫度場偏低。如圖1.3（b）所示的房間內溫度值整體偏高，但偏高的幅度小于圖1.3（a）。如果用空氣分布特性指標(air diffusion performance index，ADPI)進行計算，由于圖1.3（a）和（b）的溫度偏高或偏向程度均可能沒有達到有效溫度差（effective temperature，ΔET）的閾值，圖1.3（a）和（b）的ADPI可能是相同的。這表明ADPI無法確定上述兩個流場哪一個流場更優。同樣無法合理評價此類流場的還包括APDI、PMV、PPD、速度不均勻系數、溫度不均勻系數等指標。 圖1.3室內兩種不均勻溫度場示意 1.4不同區域、不同需求流場的統一評價 建筑空間常為多個子空間的疊加，不同的子空間由于功能需求不同往往有不同的環境控制要求。傳統室內環境的營造方法主要針對整體空間、單一目標參數，試圖營造近似均勻的空氣參數環境。但同一空間的不同位置（區域）可能會同時存在有差異的參數需求。面向該類需求在各位置或區域間營造有差異的參數環境，即非均勻環境的營造，是現階段氣流組織研究領域的研究重點之一。 成功營造非均勻熱環境能帶來包括節能在內的諸多好處。如采用分層空調氣流組織形式時，僅對高大空間的下部區域進行空氣調節，并保持一定的溫濕度。分層空調氣流組織形式對上部區域不進行空氣調節，這時室內存在溫度分層使得圍護結構傳熱量減小。相對于全室空調而言，高大空間分層空調的冷負荷更小，同時分層空調在夏季可節省冷量、初投資和運行能耗。 以圖1.4所示的高大空間分層空調（冬季工況）為例，其具有設備區A、人員活動區B、上部空間區C三個區域。對于冬季熱風供暖工況，上述三個區域的控制參數是不同的。以溫度為例，設備區A的控制溫度一般為5℃（防凍要求）；人員活動區B的控制溫度一般為18℃（熱舒適要求）；上部空間區C沒有具體要求，但從能量守恒的角度看，希望設備區、人員活動區兩個區域的熱量盡可能不要向上部空間擴散，上部空間區C的溫度越低越好。
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