室外新风通过地下风道降温模拟与分析

发表日期:2005-11-01 浏览人数: 作者:范兰英 马吉民 来源:网易行业  评论

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

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

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

[责任编辑:water]

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