在项目技术交流时,有的设计人员对我公司CFD模拟计算书中一些数据不太理解,提出异议。例如,为什么同一个纤维织物风管的支管最后一个风口的风速比第一个风口的大而不是小?这一反常现象是数据错误,还是另有蹊跷?
纤维织物风管,又俗称布风管或布袋风管,是由特殊织物制成的一种集空气传输和分布于一体的送风系统,新鲜空气通过喷孔或喷嘴向室内扩散。与常规送风系统相比,布风管具有易清洗、出风面积大、质量轻、施工简单、周期短等特点。同时,它还可以解决低温送风空调系统易出现的冷风感和表面结露等问题。
1)渗透式布风管对空气的“自整流”作用基本与送风量大小无关,但表面空气流速大小随送风量增加而增加,二者之间近似成线形关系。
2)随着送风量的增加,渗透式布风管空腔内部空气总压和静压值逐渐增加,静压增加梯度和动压衰减梯度越来越大,末端处静压复得现象愈明显。
布风管内影响压力的因素有三部分:动压、静压及压力损失。动压在布风管中沿长度方向转化为静压,又称静压复得。沿程压力损失和连接件所造成的局部阻力损失简称为压力损失。故管内平均静压可认为由入口静压、静压复得和压力损失三者组成。由于压力损失与风速成正比,当沿管道长方向的风速越来越小时,阻力损失也随之减小。同时,在风管和出风口的标准部位存在局部阻力损失。在布风管中,直管是主要部件,三通、弯头和异径管在系统中较少,且沿途阻力损失是主要部件。
入口静压由送风机提供,一般来说,入口静压在125Pa-700Pa之间。在布风管中计算出来的压力能够用来克服沿程阻力损失和局部损失并达到理想的气流分布,阻力损失通常是可以忽略不计的。理论上可以将布风管看作是一个静压箱,但管内静压不可能做到一致。入口处动压没有变化,其静压为入口静压。动压沿管长方向逐渐转化为静压,并在末端处静压达到最大值,其值为入口静压、静压复得与阻力损失之矢量和。末端静压=入口静压+静压复得-压力损。管内平均压力即为入口静压与末端静压的平均值。
综上所述,当空气在布风管中均匀传输时,空气流量沿整个系统不断减小,而压力损失随着风速的降低而逐渐减小,从而显著降低了摩擦引起的实际总压力损失,因此在大多数情况下,压力损失在纤维风道内小于1/10。当存在局部阻力损失时,如弯管附近、配件和主供应管出口以及长直管(大于30m)处,该压力损失不可忽略。