在地下工程的通风空调系统中,新风总要经过一定的长度的风道进入地下空调室,新风的温度和湿度会有一定的降低,因而其新风负荷比地面工程低。本文将对地下新风道对降低新风负荷的情况进行探讨。
1.工程概况
某地下工程位于开封市,空调面积800m2,室外空气干球温度Tw=35.2℃,湿球温度Ts=27.8℃。室内设计干球温度Tn=26.0℃,相对湿度
=60%。送风量Ls设为18000m3/h,新风量为2500m3/h,风道断面按过度季节全新风运行考虑,风道断面积为1X1m2,风速为5米/秒,风道传热系数
=2.4Kcal/m.h.℃,a=0.00277m/h,初始温度To=16度,风道长度为20米。
空气沿通道流动时,岩石吸收了空气的热量,空气向岩石违背了显热和潜热,空气的状态变化过程是一个降焓的过程。可以把整个过程分为等湿降温和降温除湿两段进行计算。考虑到一般的人防工程均为掘开式,进风道一般不太长,可以只考虑等湿降温的计算。而且要尽可能避免出现除湿现象。由于室外温度时逐时变化的,且考虑到一般的场合空调系统都是间歇运行的,为了简便起见,假定风道周围岩石的加热层厚度为零。
2、数学模型
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式中:
tx— 经过风道后的新风温度,℃。
T0— 地下风道初始温度,℃。
tw— 室外空调计算干球温度,℃。
k— 新风与风道的传热系数,Kcal/m.h.℃。
x— 风道长度,m。
按园管壁传热计算公式可写出风道单位表面积的传热计算公式:
式中:
-- 空气与管道壁面的放热系数,
Kcal/m.h.℃
--风道的当量直径(米)
![]()
:风道的断面积(米
:风道周围岩石的导热系数(大卡/米时度)
:风道周围岩石加热层厚度(米)
3.模拟结果及分析
3.1模拟结果
| 风道长度x | 新风温度tx |
| .0 | 35.20 |
| 1.0 | 34.54 |
| 2.0 | 33.91 |
| 3.0 | 33.30 |
| 4.0 | 32.71 |
| 5.0 | 32.14 |
| 6.0 | 31.59 |
| 7.0 | 31.06 |
| 8.0 | 30.54 |
| 9.0 | 30.05 |
| 10.0 | 29.57 |
| 11.0 | 29.10 |
| 12.0 | 28.66 |
| 13.0 | 28.23 |
| 14.0 | 27.81 |
3.2 模拟曲线

从图中可以看出,空气温度随风道的长度变化而降低。
3.3 改变风量进行模拟,不同风量的空气在同一断面处(15米)的温度与温降数据
| 风速 | 温度 | 温降 |
| .68 | 24.03 | 11.17 |
| 1.36 | 26.74 | 8.46 |
| 2.04 | 28.10 | 7.10 |
| 2.72 | 28.96 | 6.24 |
| 3.40 | 29.56 | 5.64 |
| 4.08 | 30.02 | 5.18 |
| 4.76 | 30.37 | 4.83 |
| 5.44 | 30.67 | 4.53 |
| 6.13 | 30.91 | 4.29 |
| 6.81 | 31.12 | 4.08 |


从图中可以看出,在同一断面处(或同一风道的末端)的空气温度随风速的加大而相对升高,温降随风速的加大而降低。从模拟结果可以看出,随着风速的加大,风道末端空气的温度升高,即温差变小,但总散热量是增加的。
5.结论
地下新风道可降低新风负荷,空气温度随风道的长度变化而降低。可以通过风道降温达到节能的目的, 在设计中可有意识的增加新风道的长度来降低新风负荷。
作者简介:范兰英,女,1968年5月生,工程师,硕士研究生, 地址:南京解放军理工大学工程兵工程学院暖通教研室,邮编:210007,电话13564886060,E-mail:fanlanying123@163.com
