最全空气调节知识点，习题以及思考题

第一节空气调节基础

1．已知湿空气的一个状态参数（比如温度），能不能确定其他参数？

答：已知湿空气的一个状态参数是不可能确定其他参数的。因为湿空气常用的状态参数有四个：温度（t）、湿度（d）、焓（h）、相对湿度（φ）。只有知道这四个常用参数中的任意两个参数，方能确定湿空气的状态点，同时也就可以确定湿空气的其他各个参数。 （参考教材第274页）

2．焓湿图有几条主要参数线？分别表示哪一个物理量？试绘出简单的焓湿图。 答：焓湿图中有四条主要的参数线，即等比焓线、等含湿量线、等温线和等相对湿度线。 （参考教材第274页）

3．热湿比有什么物理意义？为什么说在焓湿图的工程应用中热湿比起到至关重要的作用？

答：热湿比ε是湿空气状态变化时其焓的变化（△h）和含湿量的变化（△d）的比值,它描绘了湿空气状态变化的方向。

在空调设计中，ε值通常用房间的余热(Q)余湿(W)的比值来计算，在焓湿图中热湿比线通过房间的设计状态点，此时ε线描述了送入房间的空气吸热吸湿后使房间状态稳定在设计状态点的变化方向和过程。

（参考《空气调节》，建工出版社，赵荣义等编，第10页）

4．分别简述工程上怎样实现等焓过程、等温过程和等湿过程的空气处理。

答：（1）等焓加湿过程：用循环水喷淋空气，当达到稳定状态时，水的温度等于空气的湿球温度，且维持不变。这时喷淋水从空气中获得热量而蒸发，以水蒸气的形式回到空气中，所以空气变化近似等焓的过程，在这个过程中空气被冷却加湿。

（2）等温加湿过程：向空气中喷入蒸汽，控制蒸汽量，不使空气含湿量超出饱和状态， 由于空气所增加的水蒸汽带入的热量很少，所以此时空气状态变化近似于等温加湿过程。 （3）等湿加热或等湿冷却过程：空气通过加热器使温度升高，没有额外的水分加入，所以其含湿量不变。空气通过冷却器被处理时，控制冷却器的表面温度高于被处理空气的露点温度，从而空气在冷却器表面不发生结露现象，以实现等湿冷却（或称为干冷）的过程。

5.影响人体热舒适的主要因素是什么？

答：人在某一热环境中要感到热舒适，必须要满足以下三个条件：

（1）人体蓄热率S＝0（最主要条件），即M－W－R－C－E＝0，式中：M—人体能量代谢率，W—人体所作机械功，E—汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量，R—穿衣人体外表面与周围表面间的辐射换热量，C—穿衣人体外表面与周围环境之间的对流换热量。（或：f（M，Icl，ta，tmrt，pq，v，tmsk，Ersw）＝0，式中：M—人体能量代谢率，Icl—服装热阻，ta—空气温度，tmrt—环境平均辐射温度，pq—空气水蒸气分压力，v—空气流速，tmsk—人体表面平均温度，Ersw—人体实际的出汗蒸发热损失。）

（2）人体表面的平均温度tmak及人体实际出汗蒸发热损失Ersw应保持在一个较小的范围内。

（3）人体表面的平均温度tmak及人体实际出汗蒸发热损失Ersw是新陈代谢率M的函数。

综上所述，影响人体热舒适度的主要因素有：室内空气温度、室内空气相对湿度、人体附近空气流速、围护结构内表面及其他物体表面温度等。

（参考教材第278页；《空气调节》，建工出版社，赵荣义等编，第21页） 6．一个设计得好的空调系统，是否能使百分之百的人群感到满意？

答：根据丹麦范格教授通过实验提出的PMV－预期平均评价和PPD－预期不满意率，可知由于人与人之间的生理差别和生活习惯的不同，即使室内环境达到“最佳”舒适状态，还可能有5％的人不满意。所以即使一个设计得很好的空调系统，也不能保证使百分之百的人群感到满意。

（参考教材第279页）

7．什么是玻璃的太阳光学性能？什么是玻璃窗的“温室效应”？ 答：玻璃太阳光学性能是指玻璃的反射率、透过率和吸收率。

玻璃窗有一个重要特性，即波长较长的热辐射（λ>4.5微米）和温度低于120℃的物体产生的热辐射是不能透过玻璃的。所以太阳辐射能够透过玻璃窗进入室内，而室内发出的热辐射却不能透过玻璃传至室外。玻璃所具有的这种性能就是所谓的“温室效应”。

一、 填空题（每空2分，共20分）

1、在用冷负荷系数法计算电动设备散热形成的冷负荷时，应考虑电机同时使用率、安装系数和 负荷 （负荷／安全）系数的修正。

2、已知湿空气的含湿量为d kg/kg干空气，则含有1kg干空气的湿空气的质量是

（1+d）kg 。

3、从振动传递率的定义可看出，振动传递率愈 小 隔振效果愈好，但振动传递率只有在 ≥ 时，才起到隔振作用。

4、净化空调的初效过滤器的位置在 表冷器之前 ，高效过滤器的位置在

风口处 。

5、湿球温度计测量室内的湿球温度时，如果水杯中的水温高于空气温度，则蒸发所需的热量首先取自 水 ，然后取自 空气向水的 传热 。

6、喷水室的设计计算的双效率法要求 ：（1）喷淋室实际所能达到的效率满足空气处理过程需要的两个效率。（2）水吸收的热量等于空气放出的热量。

二、名词解释（每题5分，共20分）

1、 空气分布特性指标ADPI：在空调房间工作区内，同时考虑空气温度、流动速度、相对湿度的综合作用，制定了获得良好热舒适感的有效温度范围。这样，在工作区内，反映综合作用的有效温度差在-1.7~+1.1℃范围内的测点数所占总测点数的百分数称为空气分布特性指标ADPI。ADPI指标将空气温度、气流速度与人的热舒适感三者联系起来。

2、 相对湿度：是指空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比（3分），表征空气接近饱和的程度。（2分）

3、 倍频程：频程是指把20~20000Hz可闻声频率变化范围划分成若干个较小的段落。通常划分为10个段落。倍频程是指把10段频程序列中的每段上限

与下限频率之比为2的频程。

4、 贴附射流：由于贴附效应的作用，促使空气沿壁面流动的射流。具体讲，如果送风口接近顶棚，射流在顶棚处不能卷吸空气，因而射流上部流速大、静压小；而下部则流速小、静压大，使得气流贴附于顶棚流动，这种射流称为贴附射流。

二、 简答题（每题6分，共24分）

1、 分别说明空调系统的送风管、回风管、排风管及新风管是否需要保温， 并说明为什么。

答：送风管、回风管均需要保温，排风管不需要保温，新风管是否保温看是否结露。送风管、回风管考虑避免冷热量损失及防止结露，回风管既不会结露也不会引起能量损失。

2、试分析在夏季干球温度相同而湿球温度不同时，人体的热感觉有何不同？为什么？

答：夏季干球温度相同而湿球温度不同时，如果湿球温度较高，人会感觉更炎热，反之，则比较凉爽。因为湿球温度越高，说明空气的相对湿度较大，相对湿度增大会影响人体的蒸发散热，使蒸发散热量减少，因此人会觉得较热。

第一章 复习题

一． 名词解释

相对湿度空气中水蒸气分压力和同温度下饱和水蒸气分压力之比，也称为饱和度。 1. 含湿量指在湿空气中每kg干空气所含有得水蒸气量称为含湿量。 二． 填空题

1. 湿空气是指（干空气）和（水蒸气）的混合气体

2. 湿空气的状态通常可以用（ 压力）、（ 温度）、（ 相对湿度）、（ 含湿量）及（焓 ）等参数来度量和描述。

3. 在通风空调中应用的湿空气，其中水蒸气的质量份额最大不超过（5%）。

4. 湿空气中含水蒸气的分压力大小，是衡量湿空气（干燥）与（潮湿）程度的基本指标。 5. 湿度分为绝对（绝对湿度）与（相对湿度 ）。

6. 根据空气温度形成的过程和用途不同可将空气的温度区分为（干球温度）、（湿球温度）和（露点温度）。 三．简答题

1.已知干球温度为t,在焓湿图上分别画出湿球温度和露点温度。

2

用焓湿图表示以下空气处理过程：等湿加热、等湿冷却、等焓减湿、等焓加湿、等温加湿和减湿冷却，并写出各种处理过程的热湿比。

3. 空气的相对湿度与含湿量有何区别？空气的干燥程度与吸湿能力大小由那个参数反映？

相对湿度的定义为湿空气中水蒸气的实际含量与相同温度下湿空气可具有的水蒸气的最大含量之比，它反映了湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度；含湿量的定义为在含有1kg干空气的湿空气中所携带的水蒸气的克数。相对湿度反映湿空气接近饱和的程度，却不能表示水蒸气的具体含量；含湿量可以表示水蒸气的具体含量，但不能表示湿空气接近饱和的程度。 可见两者的定义与 用途不相同。空气的干燥程度与吸湿能力的大小由相对湿度参数来反映。

4. 空气的干球温度、湿球温度和露点温度有什么区别？三 者之间的关系如何？

用温度计测量出来的空气温度称为干球温度t。用纱布包着温包的温度计测出的空气温度称为湿球温度ts，湿空气达到饱和说的温度称为露点温度tl，三者的定义不同。三者之间的关系为：通常情况。t>ts>tl；饱和空气时。T=ts=tl。

四．计算题（35）

1.已知某一状态空气的温度t=15℃,相对湿度φ=60%，当地大气压力B=101325Pa，试求该状态空气的密度、含湿量？(10)

2. 某空调系统采用新风和部分室内回风混合处理后送入空调房间，已知大气压力 B =101325Pa，回风量 GA =10000kg/h，回风状态的 tA=20℃，φA =60％。新风量 GB =2500kg/h，新风状态的 tB =35℃， φ

B

=80％。试确定出空气的混合状态点C。(15)

两种不同状态空气的混合状态点可根据混合规律用作图法确定，也可以用计算方法得出，在此采用计算法求解。

在大气压力 B =101325Pa的图上，由已知条件确定出A，B两种空气的状态点，并查得： hA = 42.5kJ/kg(d·a)，

dA =8.8g/kg(a)，hB =109.4 kJ/kg(d·a)， dB =29.0 g/kg(d·a)，经过计算可得

尘粒大的灰尘（>5μm）可以有效过滤，可作为更高级过滤器的预滤，起一定保护作用。中效过滤器对大于1μm的粒子能有效过滤，可用于高效过滤器的前级保护；（4）随着运行时间的延长，过滤器积尘使阻力增大，一般取过滤器的初阻力的两倍作为终阻力，当达到终阻力时，应对过滤器进行更换或清洗，并按终阻力选择风机；（5）过滤器的安装过程中一定要注意风系统负压段落的密封问题，保证周围空气不渗入空调系统。

6、空调系统新风量的确定（1） 卫生要求：应满足规范规定的每人的卫生标准（2）局部排风量和维持正压所需要的渗透风量（3）按照最小新风比根据系统总风量确定的最小新风量（4）取三者中的最大值 7、常用空调气流组织形式有哪几种？解释说明各自的特点及适用场合。

答：（1）上送下回方式，由上部空间送入空气下部排出的送风方式是传统的、最基本的方式。该种方式送风气流不直接进入工作区，能够形成比较均匀的温度场和速度场，尤其适用于温湿度和洁净度要求较高的场合。（2）上送上回方式，该方式的特点是可以将送回风管道集中于房间的上部，安装比较方便，而且可以将管道暗装，一般用于舒适性空调。（3）下送上回方式，就是将空气从房间的下部送入，从上部排出。该种方式其排风温度高于工作区的温度，有一定的节能效果，同时有利于该上工作区的空气质量。但要求降低送风温差，控制工作区的风速。（4）中送风方式。在某些高大空间内，若实际工作区在下部，则不需要将整个空间作为控制调节的对象，而将送风口设在房间的中部，只对下部工作区进行送风。这种气流分布会造成竖向温度分布不均匀，但节省能量。 8、三通调节阀控制水量或者控制水温：

1）冷水进水温度不变，调节进水流量2）冷水流量不变，调节进水温度(画图)

9、常用的消声器分为哪几种类型？说明各自的特点和适用场合。

（1）阻性消声器（吸收式消声器）：是利用吸声材料的吸声作用，使沿通道传播的噪声不断被吸收而衰减的装置。阻性消声器对中、高频噪声消声效果显著，但对低频噪声消声效果较差。（2）抗性消声器（膨胀型消声器）：消声器是由管和小室相连而成，利用管道内截面突变，使沿管道传播的声波向声源方向反射回去，起到消声作用。具有良好的低频或低中频消声性能，不需内衬多孔性吸声材料，故能适用于高温、高湿或腐蚀性气体等场合。（3）共振型消声器：通过管道开孔与共振腔相连接，穿孔板小孔孔颈处的空气柱和空腔内的空气构成了一个共振吸声结构。一般用于消除低频噪声。（4）复合型消声器：集中了阻性型和共振型或膨胀型消声器的优点，在低频到高频范围内均有良好的消声效果。对在空调系统中不能采用纤维性吸声材料的场合，可采用金属结构的微穿孔板消声器 10、一次回风系统冬季空气状态变化过程？

绝热加湿时：Q=G(i0-iL)；喷蒸汽加湿时：Q=G(i0-iE)

)

11风机盘管的水系统根据供回水管数目的不同，分为几种系统形式？各有什么特点？可分为三种形式：（1）二管制系统：一根供水管，一根回水管，系统结构简单，安装方便，节省空间，投资较低，不容易运行调节。（2）三管制系统：两根供水管，一根回水管，可根据房间的符合不同进行灵活调节，满足了过渡季节不同的房间所需供热、供冷的不同需求。由于共用一个回水管，造成了冷热回水的混合损失，并且与二管制系统相比，增加了投资费用。（3）四管制系统：两根供水管，两根回水管，冷热水管分别设置，可以成为两个独立的系统。调节方便，运行经济，能很好地满足过渡季节不同房间所需供热、供冷的不同需求。但占用空间大，投资较高，用于舒适性较高的建筑物。

12、用喷水室处理空气时，若采用不同的喷水温度，可以实现7种空气处理过程，如下所示，并写出这七种状态变化过程的名称及各种变化过程中空气的主要参数（温度，含湿量，焓）的变化

（1） 减湿冷却工程：该过程空气温度降低，含湿量减小，焓降低。 （2） 等湿冷却工程：空气温度降低，含湿量不变，焓降低 （3） 冷却加湿工程：空气温度降低，含湿量增加，焓降低 （4） 绝热加湿工程：空气温度降低，含湿量增加，焓降低 （5） 增焓加湿过程：空气温度降低，含湿量增加，焓增加 （6） 等温加湿过程：空气温度不变，含湿量增加，焓增加 （7） 增温加湿过程：空气温度升高，含湿量增加，焓增加

13.风机盘管机组系统的特点：

优点：个别控制性能好，调节或关闭风机不影响其他房间、节省回风输送动力，不用时可以关掉、占建筑空间少，改建时增减灵活、布置安装方便、建筑分区处理容易，处理周边负荷方便

缺点：过渡季和冬季利用新风降温不利，冷源开启时间长。、湿度控制不好。、机组分散，维护工作量大。 盘管在室内湿工况运行时，送风可能把凝水吹入室内，排凝水不利的 时候风口可能会滴水。在室内要求高的地方须严格控制冷水温度。机组内会因潮湿产生霉菌,影响空气质量，需要定期加药放霉。

降低风量时可能会造成送风温差过大，射流速度小，影响气流组织均匀性。 适用范围：宾馆客房、办公楼等。

14. 宾馆、办公楼类型的建筑物大多由很多小房间组成，采用什么样的空调系统好？为什么？对于具有大空间布局的建筑物，如购物商场等，是采用集中式系统还是半集中式空调系统为好？为什么？ 宾馆类建筑采用风机盘管空调系统好。采用风机盘管系统时，各房间可独立调节或控制室温，因此使用灵活，人离开时可关机从而节省能量，从而与宾馆房客不定期的流动性相适应。而采用一次回风系统时，各房间送风状态相同，因此无法同时满足各房间负荷的变化要求，因此，一次回风空调系统适用于各房间工作时间比较一致的建筑物。

大空间布局的购物商场采用集中式全空气空调系统较好，此种空调系统可以根据要求来布置送回风口，室内气流组织效果较好，可以达到较高的空调精度。风机盘管空调系统由于有末端设备在空调房间内，考虑到噪声要求，因此盘管风量不能太大，因此室内气流组织受到一定的影响。

15. 全空气空调系统和风机盘管加新风空调系统是目前常用的两种空调系统,试分析这两种系统各自的优缺点及适用场所。

全空气空调系统的优点是对空气的过滤、消声及房间温、湿度控制都比较容易处理，空气处理设备一般是组合式空调器。可以根据需要调节新、回风比，过渡季节可实现全新风运行。缺点是全空气空调系统的组合式空调器占地面积比较大，风管占据空间较多，投资和运行费一般比较高。回风系统可能造成房间之间空气交叉污染。另外，调节也比较困难。全空气空调系统适用面积较大，空间较高，人员较多的房间以及房间温度、湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。

风机盘管加新风系统的优点是易于分散控制和管理，使用灵活，调节方便，噪声较小，设备占用建筑面积或空间少、安装方便。其缺点是无法常年维持室内温湿度恒定，维修量较大。这种系统多用于空调房间较多，面积较小，建筑层高较低，各房间要求单独调节，且房间温、湿度要求不严格的旅馆和办公楼等多房间建筑物的舒适性空调。

16.阐述一次回风式空调系统和二次回风式空调系统的特点和适用场合

一次回风系统是空调回风与室外新风在喷水室（或表面式空气处理器）前混合的一种全空气空调系统；二次回风系统是空调回风与室外新风在喷水室（或表面式空气处理器）前混合并经过处理后，再次与回风混合的一种全空气空调系统。

一次回风空调系统的主要特点是为了维持室内温湿度的精度要求，在夏季室内负荷变动时，通过调节再热量满足室内设计要求。这种方式使得夏季增加了冷量的消耗。但因一次回风系统处理流程简单，操作管理方便，而且夏季空气处理的机器露点较高，因此使得制冷机的冷冻水的出口温度升高，制冷系统的运

行效率较高。

二次回风系统的主要特点是夏季省去了再热量，因此比一次回风系统节能。但二次回风系统处理流程复杂，它是通过调节一、二次回风比来满足室内负荷变化的。一、二次回风阀门的频繁转换使得设备的寿命减少，控制也比较复杂。夏季空气处理的机器露点较低，因而制冷系统运转效率比一次回风系统低，而且也限制了天然冷源的使用。

当夏季可直接采用露点送风时，用一次回风空调系统既节能又控制简单。因此一次回风空调系统一般用于温湿度精度要求较低或无精度要求的工艺性空调和舒适性空调。二次回风系统夏季可节省再热量，通常应用在室内温度场要求均匀，送风温差较小，风量较大而又不采用再热器的空调系统中，如恒温恒湿的工业生产车间、洁净度要求较高的净化车间等。

17、某热湿地区的房间，清晨启动空调送冷风时会在风口附近出现水雾，试说明是什么原因？

答：湿热地区清晨空调冷负荷较小，房间内的相对湿度较大，因此刚启动时空调系统送出的冷风温度较低，当其温度低于室内空气状态点的露点温度时，就会使得室内空气产生结露，凝结出小液滴，也就是在风口附近出现的水雾现象。随着送风气流卷吸周围空气的增加，室内空气温度升高，水雾消失。

18、 试说明空调系统中得热量、冷负荷、除热量之间的关系 答：（1）得热量：在某一时刻进入室内的热量或在室内产生的热量。

（2）冷负荷是指为维持室温恒定，空调设备在单位时间内必须自室内取走的热量，也即室内空气在单位时间内得到的总热量。（3）在空调系统间歇运行的条件下，室温有一定的波动，引起室内物体的蓄热和放热，结果使得空调设备也要自室内多取走一些热量，这种在非稳定工况下空调设备自室内多带走的热量称为“除热量”。

得热量与冷负荷是两个不同的概念得热量不一定等于冷负荷，因为只有得热中的对流成分 才能被室内空气立即吸收，而得热中的辐射成分却不能直接被空气吸收，要通过室内物体的 吸收，再放热的过程间接转化为冷负荷。得热量转化为冷负荷过程中，存在着衰减和延迟现 象这是由建筑物蓄热能力所决定的。蓄热能力愈强，则冷负荷衰减愈大，延迟时间愈长。 19、如图所示是一个风机盘管系统空气处理过程在i-d图上的表示，（10分） （1）按图说明空气处理过程；（2）系统空气处理设备至少应有哪几根水管？ （3）冬季运行时，L点仍然在图示位置合理吗？为什么

（4）冬季运行时，L点的合理位置应根据什么原则确定，请在图中表示出L点的合理位置。

W

N

C

L

0

答：（1）室外新风经过新风机组降温减湿处理到机组机器露点L后，与室内回风N混合后的状态为C，经过风机盘管处理后变为O，送入室内吸收室内余热余湿后变为N。（3分） （2）冷冻水供水管、冷冻水回水管、凝结水管 （3）不合理。因为冬季室内为热负荷，因此风机盘管的处理过程为等湿加热过程，若仍然采用夏季的露点，则新风露点与室内回风混合后，经过风机盘管加热后，将严重偏离室内状态点，室内空气湿度将大大增加，超过设计要求。 （2分）

（4）冬季室外状态点一般位于I-D图的左下侧，可采用的方案有以下两种：（1）是室外空气通过新风机组将空气加热到夏季送风状态点O的温度，然后通过等温加湿的方式，将空气处理到状态点C1，C1再与室内回风N混合，达到O1点，O1点通过风机盘管加热达到冬季室内送风状态点O′； 如果冬季室内湿负荷不大，则可以不加湿，直接将W1点与N点混合到O1点即可。。

填空

1、夏季空调室外计算干球温度应采用历年平均不保证50小时的干湿球温度；冬季空调室外计算温度应采用历年平均不保证1天的日平均温度。

2、我国常用的新的冷负荷计算方法有谐波反应法，冷负荷系数法

3、空气的干湿球温差越小，说明空气的相对湿度越大，在I-d图上可近似用等焓线代替等湿球温度线。 4、 喷水室能够实现减湿冷却、等湿冷却、等焓加湿、等温加湿、增温加湿空气处理过程。 5、 按照负担室内负荷的介质分，风机盘管加新风的空调系统属于空气—水系统. 6、空调房间的热湿比为余热量和余湿量的比值。

7、常用消声器按原理主要可分为阻性型消声器；共振型消声器；膨胀型消声器 ；复合型消声器四大类。

8、电极式加湿器可以实现等温加湿过程。

9、表冷器可以实现减湿冷却、等湿冷却、等湿加热三种空气处理过程。 10、风机盘管的局部运行调节方式有风量调节；水量调节；旁通风管调节 11、PMV指预期平均评价指标；PPD指预期不满意百分率

O′

ε

O1

W1

C1

O

N

C

L

W’

12冬季空调室外计算相对湿度应采用累年最冷月平均相对湿度。

13、风机盘管加新风的空调系统，按负担室内负荷的介质种类分，属于空气—水系统；按空气处理设备的设置情况分，属于半集中式空调系统。

14、采用喷蒸汽加湿的过程为等温加湿过程；电加热器处理空气是等湿加热过程。 15、空调房间热湿比为余热量与余湿量的比值。

16、喷水室的喷水系数为喷水量与被处理的空气量的比值

17、相对湿度是湿空气的水蒸气压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力的比值； 18、含湿量是湿空气中，与1kg干空气相对应的水蒸气的量。

19、某高档酒店的厨房操作间需要设置空调，应采用直流式全空气空调系统。

20.一次回风系统中，若采用机器露点送风，则机组表冷器的冷量包括室内冷负荷和新风冷负荷。 选择

1.一般闭式水系统中开式膨胀水箱应安装在 D 水泵的吸入端并高出系统的最高点 2、净化空调一般采用（A全空气系统）

3、影响室内气流组织效果的主要因素是（ C送风口的位置和形式 ） 4、对吊顶内暗装风机盘管，哪根管道坡度最重要？（ C凝水管） 5、为了空调系统节能，应对空调房间内哪些空气参数进行合理选定 D

室内温度和相对湿度 新风量和对室内温度设定值的自动再调

6、空调房间冷负荷包括：（1）围护结构温差传热形成冷负荷（2）室内热源形成冷负荷（3）玻璃太阳辐射形成的冷负荷（4）新风冷负荷C1+2+3

7、在风机盘管加新风空调系统中，从保证室内空气品质方面考虑，下列哪种新风送入方式较好？ A 新风单独送入室内

8.过渡季使用大量新风的空调系统，应采取 A 满足新风量变化的排风措施 9.Fanger的PMV指标是指 C 预测平均热感觉评价等级 10．一次回风系统的冷负荷比二次回风系统的冷负荷A大 11.稳态传热计算方法可用于调节空气调节区的冬季热负荷 12.复合型消声器对从低频到高频有良好的消声效果

13.为了保持室内空气温度恒定，单位时间空调设备必须从室内空气中取走的热量被称作空调冷负荷 14、设计一个空调系统，首要计算的是热湿负荷 15、喷水室不是表面式热交换设备。

16、在风机盘管加新风空调系统中，从保证室内空气品质方面考虑，新风单独送入室内方式较好 17、高层民用建筑的排烟口应设在防烟分区的靠近顶棚的墙面上或顶棚上 18、使用固体吸湿剂的空气处理过程可近似看作等焓减湿过程。 试卷外补充

1.露点温度tl，定义为在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度。是否结露的判据。

2.湿球温度ts，是在定压绝热条件下，空气与水直线接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。

3、典型的湿空气处理过程

1、等湿加热过程（A-B）：电加热器或热水（蒸汽）加热器来处理空气

2、等湿冷却过程A-C：用表面冷却器或蒸发器冷却空气

3、减湿冷却过程 A-G ：用表面冷却器或

蒸发器冷却空气 （表冷器表面温度低于处理的空气露点温度）

4、等温加湿过程 A-F ：通过向空气中喷水蒸气或与空气温度相同的水而实现 5、等焓加湿过程 A-E ：采用喷水室喷循环水对空气进行加湿处理 6、等焓减湿过程 A-D ：用固体吸湿剂（硅胶或氯化钙）处理空气 4. 在某一时刻为保持房间恒温，需向房间供应的冷量称为冷负荷； 为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；

为维持室内湿度恒定所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。

除热量:空调设备实际提供给室内的冷量。在室温波动时，除热量=冷负荷+蓄热负荷

5.影响人体热舒适的主要因素：室内空气温度、室内空气相对湿度；人体附近的空气流速、围护结构内表面及其他物体表面温度等；同时还和人体活动量、衣着情况（衣服热阻）以及年龄有关。

6.送风状态的确定及送风量的计算（1）在i-d图上找出室内空气状态点N；（2）根据算出的Q和W求出热湿比ε=Q/W，再通过N点画出过程线ε；（3）根据所取定的送风温差Δto求出送风温度to，等温线to与过程线ε的交点O即为送风状态点；（4）根据式 G=Q/（iN－io）=W/（dN－do）计算送风量。 7.空气热湿处理设备的类型。根据特点不同分为：接触式和表面式两类（1）接触式热交换设备： 喷水室、蒸汽加湿器、转轮除湿机，以及使用液体吸湿剂的装置等；（2）表面式热交换设备： 表冷器、空气加热器、电加热器等

8.热湿交换原理：显热交换、潜热交换、质交换 总热交换是显热交换和潜热交换的代数和。

9.影响喷水室热交换效果的因素（1）空气质量流速（2）喷水系数μ （3）喷水室结构特性：1）喷嘴排数 ，2）喷嘴密度3）喷水方向，4）排管间距，5）喷嘴口径（4）空气与水初参数的影响

10.风机盘管特点：易于分散控制和管理，设备占用建筑面积或空间少、安装方便。其缺点是无法常年维持室内温湿度恒定，维修量较大。这种系统多半用于大型旅馆和办公楼等多房间建筑物的舒适性空调。 诱导器特点：末端噪声大； 旁通风门个别控制不灵活；新风量取决于带动二次风的动力要求；空气输送动力消耗大；管道系统复杂；房间同时使用率低的场合不适用；二次风过滤难。 11.空调系统分类：

按空气处理设备的设置情况分类分为集中系统、半集中系统、全分散系统

按负担室内负荷所用的介质种类分类分为全空气式、全水式、空气-水式、冷剂式；

按集中式空调系统处理的空气来源分类：封闭式（全回风式）；直流式（全新风式）；混合式（新、回风混合式）

按风道中空气的流速分类分为高速；低速。

12.变风量系统（Variable Air Volume VAV）利用改变送入室内的送风量来实现对室内温度调节的全空气空调系统，它的送风状态保持不变；

有单风道、双风道、风机动力箱式和诱导器式四种形式； 13.变风量空调装置的型式和原理 按原理不同：节流型和旁通型 ；

按风量调节方式分：（1）压力有关型：（2）压力无关型

14.射流的型式可分为：（1）按流态不同：层流射流和紊流射流；（紊流 Re>2000)（2）按其进入空间的大小：自由射流和受限射流（3） 按送风温度和室温的差异：等温射流和非等温射流； （4） 按喷咀形式不同：圆射流和扁射流。

15. 空气分布器（简称送风口）的型式：（一）侧送风口（二） 散流器：

16.空调工况分区 空调工况区划分的原则：在保证室内温湿度要求的前提下，各分区中系统运行经济，调节设备简单可靠;同时，保证空调系统在各分区中一年中有一定的运行时数。相临分区之间都能自动转换。

第Ⅰ区域——预热器预热量调节阶段 寒冷冬季，最小新回风混合比m%； 第Ⅱ区域——改变新回风混合比调节阶段 新回风混合比：m%~100%； 第Ⅱ′区域 冬季和夏季室内参数要求不同时才有的区域； 第Ⅲ区域——全新风，喷水温度调节阶段；

第Ⅳ——固定新回风混合比，喷水温度调节阶段 炎热的夏季，最小新风比m% 17. 建筑防排烟方式 ：

防烟:建筑中的防烟可采用机械加压送风防烟方式或可开启外窗的自然排烟方式。 排烟:建筑中的排烟可采用机械排烟方式或可开启外窗的自然排烟方式。

18. 风机盘管的调节：（1）风量调节：风机三档变速开关(Hi, M, Lo)、 旁通风门调节 （2）水量调节：水量调节阀由室温控制器控制、二通阀变流量方式、三通阀定流量方式

（3）旁通风门调节：用于要求高的场合，可使室温允许波动范围、达到?1℃，相对湿度达到40%~45%，目前国 内用得不多。

1.有一工艺性空调房间送风量为4000m/h，根据计算室内人员卫生要求的最小新风量为120m/h，室内有一局部排风设备，排风量为5 m/min，室内正压10pa情况下经门窗渗透到室外的风量为48 m/h，室内有一燃烧设备，需新风量0.07 m/s，求该房间的最小新风量 设计值。（6分）

解：（1）卫生要求：120 m/h；（2）总风量的最小百分比：10%G=4000*10%=400 m/h

（3）排风及正压要求：排风量5 m/min=300 m/h; 渗透风量48 m/h；燃烧补风量0.07 m/s=252 m/h。

3

3

3

3

3

3

3

3

3

33

3

3

3

合计：300+48+252=600 m/h.取Max{（1）；（2）；（3）}=600 m/h

2.已知某地夏季室外空气设计参数为t=34.8℃, ts=26.7℃, iw=84kj/kg, 室内设计参数为tn=23℃,Φn=60%, in=50kj/kg, 室内余热量为12kw , 余湿量为1.2g/s, 按6℃送风温差送风，送风焓值为i0=42kj/kg,

夏季室内机器露点焓值为il=39.5kj/kg, 新风比为m=0.20。设计采用一次回风系统，试：（1） 在I-d图上画出夏季空气处理过程。（2） 写出夏季空气处理方案。（3） 计算送风量G和新风量Gw。（4） 计算夏季空气处理设备所需冷量。

（5） 若全部采用新风和回风，在I-d图上画出夏季空气处理过程及空气处理设备所需冷量。解：（1）

ε N 6℃ C W O L （2）室内回风N与室外新风W混合为C，

经过空气处理设备的降温减湿处理变为L，再经等湿加热至送风状态O，送入室内吸收余热、余湿；沿热湿比线变化至室内状态N。

（3）G=Q/（iN - iO）=12/（50-42）=1.5kg/s GW=mG=0.2*1.5=0.3kg/s( 4)iC=miW+(1-m)iN=0.2*84+(1-0.2)*50=56.8kl/kg

QC=G(iC – iL）=1.5*(56.8-39.5)=25.95kw(5) 若全部采用新风（W—L），则需冷量为QC=G(iW – iL）=1.5*(84-39.5)=66.75kw；若全部采用回风（N----L），则需冷量为QC=G(i0 – iL）

’

’

ε N O L +Q0=1.5*(42-39.5)+12=15.75kw W

绪 论 思考题

1.人类对空气调节工程提出了哪些要求?空气调节系统是如何满足这些要求的?

答：对空气温度、湿度、空气流速和清洁度进行调节，使空气达到所要求的状态。另外，就目前社会发展来看，人类对空调工程的要求远不止这些，其中对节能、环保以及对社会安全性的保障也提出了更高的要求。

空调系统采用换气的方法，保证所要求环境的空气新鲜，通过热湿交换来保证环境的温湿度，采用净化的方法来保证空气的清洁度。不仅如此，还必须有效的进行能量的节约和回收，改进能量转换和传递设备的性能，优化计算机控制技术等来达到节能的目的以满足人类要求。

2.空气调节与全面通风有哪些相同和不同之处?空气调节由哪些环节组成? 答：全面通风往往达不到人们所要求的空气状态及精度。空气调节是调节空气的状态来满足人类的需求。两者同样是改变了人体所处环境的空气状态，但是空气调节包括了通风、供暖和制冷等过程。

空气调节包括：空气处理、空气运输、空气末端分配以及气流组织。 3.空气调节技术目前的发展方向是什么?

答：节能、环保、生活安全性。空调新技术的发展：如空调系统的评价模拟、温湿度分别处理、计算机网络控制技术等。

第一章 湿空气的物理性质和焓湿图

思考题

1.为什么湿空气的组成成份中,对空气调节来说水蒸汽是重要的一部分? 答：湿空气是由干空气和水蒸气组成的，干空气的成分比较稳定，其中的水蒸气虽然含量较少但是其决定了湿空气的物理性质。

2.为什么夏季的大气压力一般说比冬季要低一些? 答：温度升高，空气体积增大压力减小。

3.饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别,它们是否受大气压力的影响? 答：饱和湿空气的水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空气可吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定，而不饱和水蒸汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。

4.为什么浴室在夏天不象冬天那样雾气腾腾?

答：夏天的气温高于冬季，浴室的水蒸气的露点温度一定，夏季空气的温度高于露点温度，而冬季空气的露点温度低于其露点温度。

5.冬季人在室外呼气时,为什么看得见是白色的?冬季室内供暖时,为什么常常感觉干燥?

答：人呼出的空气的露点温度一定，而冬季空气温度低于其露点温度。冬季墙体的温度低，可能会使得空气结露，使得空气的含湿量降低，随着温度的升高相对湿度也会降低。

6.两种温度不同,而相对湿度数值一样的空气环境,从吸湿能力上看,是否是同样干燥?为什么?

答：不一定。因为温度不同，饱和水蒸气分压力不同，两者的吸湿能力相同，但吸湿总量不同。

7.影响湿球温度的因素有哪些?如何才能保证测量湿球温度的准确性? 答：湿球温度受风速及测量条件的影响。风速大于4m/s的情况下，工程应用是完全可以允许的，速度越大热湿交换越充分，误差越小。

8.为什么含湿量相同、温度不同的各种状态空气都有相同的露点温度? 答：露点温度只与水蒸气分压力和含湿量有关，与其他因素无关。空气含湿量不变，露点温度不变。

9.为什么雾出现在早晚?为什么太阳出来雾消散?

答：早晚的空气温度较低，低于空气的露点温度，而太阳出来之后空气的温度较高，高于空气的露点温度，使得空气的相对含湿量提高，可以吸收雾水。

10.有些房屋外墙内壁面象玻璃一样,冬季也会出现凝水,有什么防止办法? 答：加外墙保温，提高内壁面温度。

11.如何防止一些冷水管在夏季常常出现的\出汗\现象?

答：“出汗”的原因就是冷水管的温度低于空气的露点温度，对水管进行保温即可。

习题

1-1 已知在一体积为100m3的房间内,空气的温度是20℃,压力为101325Pa也通过测量获得水气分压力为1600Pa,试用公式计算:

(1)空气的绝对温度z及含湿量d。

(2)空气的相对湿度甲,并检查用式(1-7)或(1-8) 算出的误差有多少? (3)湿空气、干空气及水汽的质量。

解：①Z=293K d?0.622pqB?Pq?0.6221600?9.979g

kg101325?1600 ②??d(B?Pq)?100%

db(B?Pq)d?0.622

pqB?Pq

db?0.622pqbB?Pqb

?1?pqPqb?68.64%

PqB?Pqbd?2??100%??68.14%

dbB?PqPqb???1??2?100%?0.733% ?1PB?0.00134q?1.1975kg3

mTT③?湿＝0.00348 m湿＝?湿V?119.75kg ?干?0。003484B?1.2048kg3

mT m干??干V?120.48kg m水?m湿?m干＝－0.73kg

1-2 干空气的密度可用什么公式计算?如已知干空气温度t=O℃,压力

B=101325Pa,求空气的密度。

解：??0.003484B?1.29kg3

mT1-3 对100kg温度为20℃的空气加入了1kg的水汽,如果原有的空气含湿量为

5.5g/kg 干空气,试求加湿后空气的含湿量。

解：m水?5.5?100?0.55kg m水,?1.55kg

m水d??15.35g

kgm湿?m水1-4 用空气冷却器使d=10g/kg 干空气的空气干燥(凝结出水),试求冷却器

的表面温度。

解：略。

1-5 输送10℃水的薄壁导管通过空气温度为21℃的房间,管子未保温,为防止在导管壁上产生凝结水,求房间的最大相对湿度应是多少?

解：略。

1-6 原有空气t1=25℃,d1=10g/kg 干空气,如果空气的温度增加5℃,含湿度减少2g/kg 干空气,试问空气的焓有无变化?

解：略。

1-7 试说明大气压力大于101325Pa时,?=100%的相对湿度线向何方向移(Pq,b值可按附录1-1查得)?

解：向右移动。

1-8 已知空气的大气压力为101325Pa,用i-d图确定下列各空气状态的其它状态参数,并填写在空格内。

参数 t d ? 64 i ts t1 db Pq Pq,b 单位 ℃ g/kg 干空气 % kJ/kg子空气 ℃ ℃ g/kg 干空气 Pa Pa 1 2 3 4 5 28 22 7 70 44 14.7 11 20 15 解：略。

1-9 对1000kg 状态为t=22℃,?=60%的空气加入了1700日的总热量和2 陆的水汽,试求空气会变成什么状态?

解：略。

1-10 对起始状态为t=16℃、d=9g/kg 干空气的空气加入总热量Q=5815W、湿量W=25kg/h,试画空气变化过程线。如果从空气中减去5815W的热量和235kg/h的湿量,这时变化过程线如何表示?

解：略。

1-11 不用事先画好的e线,直接做出起始状态为t=18℃,?=45%.热湿比ε为5000和-2200kJ/kg的变化过程线。

解：略。

1-12 在某一空气环境中,让1kg温度为t的水吸收空气的热全部蒸发,试问这时空气状态如何变化,在i-d图上如何表示?若喷1kgt℃的蒸汽,结果又如何?

解：略。

l-13 冬季在某一房间,设备产生的显热为11630W,通过围护结构的热耗为2326W,室内一蒸发设备散出4kg/h的水蒸汽(温度为100℃)。如果室内空气状态为t=22℃,?=60%房间体积为5000m3(1m3空气在22℃时质量约为1.2kg)试问两小时后的空气状态?

解：略。

1-14 用干湿球温度计测得空气的干、湿球温度如下:t=25℃、ts=20℃;t=28℃,ts=27℃,试在i-d图上确定空气的状态点及其状态参数。(B=101325Pa)

解：略。

1-15 如果空气的干球温度为21℃,湿球温度为18℃,大气压力为101000Pa 不用i-d图试求:(1)含湿量,(2)空气的相对湿度,(3)露点温度(流过湿球周围的风速v=3m/s)。

解：略。

1-16 已知空气的干球温度t,湿球温度ts,大气压力B,某一温度下的饱和水汽分压力P、可由湿空气性质表查得,试用你用过的任一种计算机语言编出空气焓值的计算机程序。

解：略。

1-17 已知空调系统新风量Gw=200kg/h,tw=31℃,?w=80%,回风量G回=140O kg/h,tN=22℃,?N=60%,求新风、回风混合后的空气状态参数tc,ic和dc(分别用解析法和作图法)。

解：略。

1-18 欲将t1=24℃,?1=55%,t2=14℃、?=95%的两种空气混合至状态3,与t3=20℃,总风量为11000kg/h,求两种空气量各为多少?

解：略。

第二章室内冷(热)、湿负荷与送风量

思考题

1. 人体是如何来维持自身的体温恒定的?

答：人体摄取食物通过新陈代谢来获得能量。如果周围环境温度改变，为了保持热平衡，人体自身改变调节技能以维持自身体温恒定。 S=M-W-E-R-C S：人体蓄热率； M：人体能量代谢率； W：人体所作机械功；

E：汗液蒸发和户出水蒸气到走的热量； R：人体与周围的辐射换热量； C：人体与周围的对流换热量；

2. 影响人体舒适感的因素有哪些?它们如何起作用?

答：影响人体舒适感的因素有很多，其中空气温度、人体附近空气流速、空气相对湿度直接决定了人体汗液蒸发强度；围护结构内表面及其他物体表面温度直接决定人体辐射强度；另外人体活动量、衣着、年龄也决定了其舒适感如何。

3. 在确定室内计算参数时,应注意哪些问题?

答：要考虑室内参数综合作用下的舒适条件，还要考虑室外气温、经济条件和节能要求，如舒适性空调和工艺性空调，两者对于室内参数的精度等要求不同。

4. 引起室外空气温度日变化的原因是什么?

答：略。

19.为什么用盐水溶液处理空气的方法不如喷水室用得那么广泛? 答：略。

习题

3-1 已知通过空气冷却器的风量为5000kg/h,冷却前的空气状态为t=27℃、

?=20℃,冷却后的空气状态为t=15℃、?=14℃,试问冷却器吸收了多少热量?

解：由i-d图得：Φ=20℃与相对湿度线100%，Φ=14℃与相对湿度线100%分别

交于i1=57KJ/kg，i2=39KJ/kg，Δi=18KJ/kg

5000?18?103?2.5?104J/s 所以 Q?G??i?36003-2 需将t=35℃,?=60%的室外空气处理到t=22℃,?=50%,为此先通过表冷器减湿冷却,再通过加热器加热,如果空气流量是7200m3/h,求(1)除去的水汽量;(2)冷却器的冷却能力;(3)加热器的加热能力。 解： （1）由i-d图，t=22℃时，d=8.3g/kg干空气 T=35℃时，d=21.4g/kg干空气 除去水汽量为?d?21.4?8.3?13.1g/kg干空气

（2）冷却能力，由i-d图

i1=32KJ/kg，i2=90KJ/kg

Q?G??i?58KJ/kg?7200m3/h?1.29kg/m3?1.5?105J/s （3）加热器的加热能力，由i-d图 i1=32KJ/kg，i2=90KJ/kg

Q?G??i?7200m3/h?1.29kg/h3?11KJ/kg?2.8?104J/s 3-3 对风量为1000kg/h,状态为t=16℃,?=30%的空气,用喷蒸汽装置加入了 4kg/h的水汽,试问处理后的空气终态是多少?如果加入了1Okg/h的水汽,这时终态又是多少?会出现什么现象?

解： （1）由i-d图，d=3.3g/kg干空气 d??1000kg/h?3.3g/kg?4kg/h?7.27g/kg

1004kg/h 由i-d图，t=16℃，d’=7.27g/kg 则Φ=64%

（2）若加入10kg/h的水汽 d??

3-4 如果用16℃的井水进行喷雾,能把t=35℃,?=27℃的空气处理成t=20℃,

1000kg/h?3.3g/kg?10kg/h?13.2g/kg

1004kg/h?=95%的空气,这时所处理的风量是10000kg/h,喷水量是12000kg/h,试问喷雾后

的水温是多少?如果条件同上,但是把t=10℃,?=5℃的空气处理成13℃的饱和空气,试问水的终温是多少?

解：（1）由i-d图：i1=60KJ/kg，i2=55KJ/kg Δi=5KJ/kg 由G?t?Wc?t

其中G=10000kg/h，W=12000kg/h， 所以，?t?10000?5?1?C

12000?4.19 t2?t1??t?16?C?1?C?17?C （2）由i-d图，i1=11KJ/kg，i2=36KJ/kg，则Δi=25KJ/kg 所以，?t?10000?25?5?C

12000?4.19 t2?t??t?16?5?11?C

3-5 已知室外空气状态为t=21℃,d=9g/kg,送风状态要求t=2℃,d=10g/kg, 试在i-d 图上确定空气处理方案。如果不进行处理就送入房间有何问题(指余热、余湿量不变时)。

解：略。

3-6 已知通过喷水室的风量G=30200kg/h,空气初状态为t1=30℃、td=22℃; 终状态为t2=16℃、ts2=15℃,冷冻水温tl=5℃,大气压力为101325Pa,喷水室的工作条件为双排对喷,d0=5mm,n=13个/m2.排,

V?=2.8kg/(m2.s),试计算喷水量W、水初

温tw1、水终温td、喷嘴前水压p、冷冻水量W1、循环水量Wx。 解：由i-d图：ts1=22℃，i1=65KJ/kg ts2=15℃，i2=42KJ/kg

此过程为冷却干燥过程，可得三个方程式：

1?ts2?tw2?0.745(v?)0.07?0.265ts1?tw1t2?ts2?0.755(v?)0.12?0.27 t1?ts1i1?i2??c(tw2?tw1)1?将数据带入，可得

??1.09tw1?9.5?C tw2?14.6?C求总喷水量：W??G?1.09?30200?32918kg/h 求喷嘴前水压：喷水室断面：f?G30200??3m2

v??36002.8?3600 总喷嘴数为：N?2nf?2?13?3?78个

W32918??422kg/h N78由422kg/h及孔径d0=5mm，查附录3-1(b)，喷嘴前所需水压为0.16MPa 冷冻水量：W1?G(i1?i2)30200?(65?42)??17268kg/h

c(tw2?tw1)4.19?(14.6?5)循环水量：W2?W?W1?32918?17268?15650kg/h

3-7 仍用上题的喷水室,冬季室外空气状态为t=-12℃,?=41%,加热后绝热

喷雾。要求达到与夏季同样的终状态t2=16℃、td=15℃,问夏季选的水泵能否满足冬季要求。

解：略。

3-8 仍用3-6题的喷水室,喷水量和空气的初状态均不变而改用9℃的水喷淋,试求空气的终状态及水终温。

解：略。

3-9 需要将30000kg/h的空气从-12℃加热到20℃,热媒为0.2MPa表压的饱和蒸汽,试选择合适的SRZ型空气加热器。(至少做两个方案,并比较它们的安全系数、空气阻力、耗金属量。)

解：略。

3-10 某工厂有表压为0.2MPa的蒸汽做热媒,并有一台SRZ15×6D型空气加热器,试问能否用这台加热器将36000kg/h的空气从7℃加热到20℃?怎样使用该加热器才能满足这样的要求? 解：G?36000kg/h?10kg/s

由附录3-7查得SRZ15×6D型空气加热器k经验公式为： k?13.6(v?)0.49

由附录3-8查得散热面积为37.73m，有效截面积0.572m v??G10??17.49kg/(m2?s) f0.5722

2

所以，k?13.6?17.490.49?55.27W/(m2??C) 又Q?Gcp(t2?t1)?10?1.01?(20?7)?131.3?103W 需要的加热面积为：

Q131.3?103??17.4m2 F?k?tp55.27?(143?20?7)2 而加热器加热面积为37.73m2，所以可以使用

3-11 已知需冷却的空气量为36000kg/h,空气的初状态为t1=29℃、i1=56 kJ/kg、ts1=19.6℃,空气终状态为t2=13℃、i2=33.2U/kg、ts2=11.7℃,当地大气压力为101325Pa。试选择JW型表面冷却器,并确定水温水量及表冷器的空气阻力和水阻力。

解：略。

3-12 已知需要冷却的空气量为G=24000kg/h,当地大气压为101325Pa,空气的初参数为t1=24℃,ts1=19.5℃,il=55.8kJ/kg,冷水量为W=3000kg/h,冷水初温tw1=5℃。试求JW30-4型8排冷却器处理空气所能达到的空气终状态和水终温。

解：略。

3-13 温度t=20℃和相对湿度?=40%空气,其风量为G=2000kg/h,用压力为 p=0.15MPa工作压力的饱和蒸汽加湿,求加湿空气到?=80%时需要的蒸汽量和此时空气的终参数。

解：由i-d图，加湿前后空气状态参数为 i1=35KJ/kg，i2=50KJ/kg d1=5.8g/kg，d2=12.8g/kg

所需蒸汽量为?d?G?7?2000?140kg/h

第四章空气调节系统

思考题

1.在设计工况下,一次回流系统与直流系统相比较有什么优点?利用热平衡方法推导一次回风系统耗能量和回风之间的关系。

答：一次回风充分能源，节约新风量，节约能源。

2.利用喷水室处理空气的一次回流系统,冬季需设置预热器时,采用先混合后加热与采取先加热后混合其所需的预热量为多少?其所需热量是否相等?证明之采用哪一些方案更好些?

答：先预热Q1=G(iw-iw,),先混合Q2=G(ic-ic,),显然不相等，先混合好，因为Q1

＞Q2。

3.一次回风系统冬季设置预热的条件是什么?

答：新风比较大的工程或是按最小新风比而室外设计参数很低的场合都可能是一次混合点的焓值低于要求焓值时。

4.二次回风系统在什么条件下使用?二次回风系统与一次回风系统相比较,在夏季计算工况下其节能量为多少?用热平衡法证明之。

答：二次回风通常应用于在室内温度场要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热气的空调系统中。二次回风节约了再热负荷，△Q=G(i-il)。

’4z?5.45m1u0F0(n?T0)’12’’?11.88，(其中m1＝2m1，n1?2n1)

xl?0.5z*exp(k)，其中k?0.35?0.62*xl?0.5*11.88*exp(0.023)?6.1m

h0F0?0.35?0.62*0.10.036?0.023可见在房间长度方向射流不会脱离顶棚成为下降流。 此题得解。

5-2 一个面积为6×4.5m的恒温房间,室温要求20土0.5℃,工作区风速不得

大于0.25m/s,夏季的显热冷负荷为500kJ/h,试进行孔板送风的气流组织设计计算,并确定房间的最小高度。

解：略。

5-3 一自由射流自高大车间顶棚下水平射出,起始流速及体积风量分别为 5.Om/s和500m3/h,射流起始温度为38℃,室内温度保持24℃。若圆管的紊流系数 a=0.08,试计算当射流末端流速为0.25m/s、0.5m/s和0.72m/s时,其轴心温度与室内空气温度之差。

解：

ux为以风口为七点，到射流计算断面距离x处得轴心速度，

x为由风口至计算断面得距离因

?Txu?0.73x ，式中?Tx?Tx?Tn，?T0?T0?Tn ?T0u0Tx：距风口x处射流轴心温度，KT0：射流出口温度，KTn：周围空气温度，K??Tx?0.73ux?(T0?Tn) u0ux10.25(T0?Tn)?0.73**14?0.5 K u05ux20.5(T0?Tn)?0.73**14?1.0 K u05

??Tx1?0.73??Tx2?0.73??Tx3?0.73ux30.72(T0?Tn)?0.73**14?1.5 K u055-4 已知房间的长、宽、高分别为21×15×6m,室温要求26℃,房间的显热冷

负荷Q=25000kJ/h,采用安装在4.5m高的圆喷口水平送风,喷口紊流系数a=0.07,试进行集中送风设计计算(风口设置在宽边上,且射程x=18m)。

解：略。

5-5 某空调房间,室温要求20土0.5℃,室内长、宽、高分别为A×B×H=6×6 ×3.6m,夏季每平方米空调面积的显热负荷Q=300kJ/h,采用盘式散流器平送,试确定各有关参数。

解：1.按4个散流器布置，每个散流器对应Fn?6*6/4?9m2

水平射程分别为1.5m及1.8m，取平均l=1.65m，垂直射程x’?3.6?2?1.6m 2.设送风温差?t0?6℃ 总风量L＝

300*6*6?1485m3/h

1.2*1.01*61485?12 1/h

6*6*3.6换气次数n?每个散流器送风量L0?1485/4?371.25m3/h 3．散流器出风速度u0选定为3.0m/h

?F0?371.25?0.0344m2

3.0*36002m1K1K2K3F0，其中m1?1.35，n1?1.1 ’x?l4.检查ux?u0K1由x?xx’?l1.65?1.6???1.08，查表知K1?0.08，K2、K3均取1

33Fn2*1.35*0.08*0.0344?0.03m/s

1.65?1.6?ux?3.0*5．检查?tx??t02n1K1F02*1.1*0.08*0.0344?6*?0.04℃

x’?l1.65?1.6所以，经检查ux和?tx均满足要求。 6．检查射流贴附长度xl，

xl?0.5zexp(k)式中z?5.452m1u04F0(2n1?T0)2???????????5.4521.35340.0344(21.16)2 ???????????4.4xl?0.5*4.4*exp(0.35?0.62*1.15*0.3)?1.72m贴附的射流长度满足要求。此题得解。

第六章空调系统的全年运行调节

思考题

1. 为什么要进行空调系统的全年运行工况分析？

答：室外空气状态的变化从两个方面来影响室内空气状态：

一、空气处理设备不作相应调节时引起送风参数的改变，从而造成室内空气状态的波动。

二、室外空气状态变化会引起建筑传热热量的变化，引起负荷的变化从而引起室内空气状态的波动。

2. 再热调节法有什么缺点?能用什么办法来避免能量的浪费?将其过程在i-d图上表示出来。

答：浪费能源，为了节约能源可以直接露点送风。过程图略。 3. 在什么情况下使用定露点调节?

答：当室内余热量变化、余湿量基本不变时。

4. 什么情况采用变露点调节方法?机器零点是否可任意取值?为什么? 答：室内余热量、余湿量变化时采用变露点调节。机器露点是通过室外环境冷源温度变化来确定波动范围的，不能随便取值。

5. 室温由冬季至夏季允许逐渐升高的情况下,空调系统应如何运行最经济? 答：采用变时内设计值或被调参数波动方法，扩大不用冷、热的时间。尽量避免为调节室内温湿度而出现冷热抵消的现象。在冬、夏季节应充分利用室内回风，保持最小新风量，以节省热量和冷量的消耗。在过渡季节，尽量停开或推迟使用制冷机，而用其他调节（绝热加湿）来满足室内参数的要求，并且充分利用室外空气的自然调节能力，尽可能做到不用冷、热量来达到空调目的。

6. 当利用冷冻水处理空气时,室内的相对湿度偏大时应如何解决? 答：降低冷冻水的温度，使得空气有水量的析出，再对空气进行处理到所需要的状态。

7. 喷水室及冷却器利用改变水温、改变水量及改变经过处理设备的风量(旁通)的调节方法各有什么优缺点?在i-d图上表示出来。

答：冷水进水水温不变，调节进水流量，在冷负荷减少时，通过盘管的水流量减少将引起盘管进出口水温差的相应变化。这种控制方法国内外已大量采用。 冷水流量不变，调节进水温度，盘管内的水量保持一定，虽然这种方法较好，但每台盘管却要增加一台水泵，在盘管的数量较多时就不太经济，一般只有在温度控制要求极为精确时采用。

旁通的调节方法适用于相对湿度要求较高的地方，须在调节旁通风门的同时调节冷冻水温度，适当降低露点。

i-d图略。

8. 在空调系统全年运行时有没有不需对空气进行冷热处理的时候？这时空调系统应如何运行?

答：过渡季节，可以充分利用室外空气的自然调节能力来达到空调目的。 9. 风机盘管有那几种局部调节办法?它们的适用范围? 答：水量调节,负荷调节范围小。

风量调节，应用广泛，但室内相对湿度不易偏高，以防止水温过低时表面结露。随风量的减小，室内气流分布不太理想。

旁通风门调节，负荷调节范围大，初投资低，调节质量好，可以达到所要求温湿度和气流分布。

4

、

习题

6-1 已知某空调系统的室内设计状态为t=22士1℃,φ=55士10%,在设计条件下,余热量为3.5KW,余湿量为2kg/h,送风温差为6℃,在运行中若余热量为4.3KW, 余湿量未变,或余热量变为4.5KW,余湿量变为3kg/h,试问能否用定风量、定露点、调再热量的方法进行运行调节?能否用变露点及变风量的方法进行运行调节?

解：略。

6-2 对于习题4-1的空调系统,在室外空气状态变化时,应如何进行全年运行调节?

解：略。

6-3 对于习题4-2的系统,该空调系统在室外空气状态变化时,应如何进行全年运行调节?并提出自动控制方案( 画出原理图 )

解：略。

6-4 某空调房间室内设计参数为t=22℃,φ=55%,设计条件下房间余热量为Q=4OKW,余湿量为W=14.4kg/h,送风温差为8℃,运行至某一时刻余热量变成20kw, 余湿量未变,试图答:

(1) 仍用原送风状态送风,室内的温度和相对湿度将是多少?

(2) 如果采用定风量、定露点、变再热量的调节方法,此时送风温度应该是多少度?

(3) 如果此时余湿量变成9kg/h,应采用什么运行调节方法?采用什么送风参数?

解：略。

第七章空调净化与质量控制

习题

?2=60%、?3=96.97%, 7-1 已知过滤器(三级过滤)的计数效率分别为?1=10%、

试求总穿透率是多少?

解：??1??1?2?3?98.91%

7-2 某洁净空调系统采用三级过滤,室外含尘浓度Cw=106粒/L,室内地板面积F=1Om2,房间高2.5m,1人工作,新风比为30%,过滤器计数效率?1=0、?2=50%、

?3=99.99%;房间换气次数n=60次/h,间房间洁净度能否达到1000级标准。地面产

尘为1.25×104粒/(m2.min),人员产尘为10粒/人.min。

解：略

7-3 处于某工业城市中的一个中效空气净化系统,洁净室面积F=20m2,5人工作,新风比为10%,过滤器计数效率分别为?1=0.2、?2=0.4、?3=0.5,室内含尘浓度为12000粒/L,求换气次数n为多少?

解：略

第八章空调系统的消声、防震与空调建筑的防火排烟

思考题

1. 为什么一般都用声压级做为声音强弱的度量?

答：声强是声音强弱的物理量但是测量声强比较困难，实际上均测出声压，而声压只是一个相对值，所以用声压级这个相对标度来衡量。

2. 有了声压级即可表示声音的大小,为什么还要规定响度级昉来表示声音的响度?

答：声压是噪声的基本物理参数，但是人耳对声音的感觉不仅和声压有关，而且也和频率有关，声压级相同的声音听起来往往是不一样的，响度级把声压级和频率用一个单位统一起来了。

3. 等方线说明了声音具有什么样的特殊性质?

答：声音可以有不同的频率和声压级，但可以具有相同的响度级。 4. 为什么采用声级计A挡来评价噪声?

答：A则让低频段（500Hz以下）有较大的衰减，即对低频段不明感，这正与人耳对噪声的感觉像一致，所以用A网络测得的声级来代表噪声大小。

5. 选择消声器应考虑那些问题?

答：消声器是吸声材料按不同的消声原理设计成的构件，可分为阻性型消声器、共振型消声器、膨胀型消声器、复合型消声器等。

6. 安有隔振器的设备产生共振的原因是什么?如何消除共振现象? 答：根据 T?1f()2?1f0

其中：T：振动传递率

f：振源（机组）的振动频率Hz

f0：弹性减震的支座的固有频率（自然频率）Hz

当f=f0时，T趋向于无穷大，即系统产生共振，只有当f/f0≥2时，阻振器才起到隔振的作用。

7. 防烟、排烟方式有哪几种?

答：机械加压、机械减压、自然排风、把空调系统在火灾时改变为排烟系统。

习题

8-1(a) 已知声源的声功率为10-3W,试求声功率级;

(b) 若两个声源的声功率级分别为69dB和90dB,试求叠加后的总声功率

级。

10?3 解：(a)Lw?10lg(?12)?90dB

10 (b) ?Lp?10lg(106.9?109)?90.03dB

8-2(a) 若声波中声压增为3倍,声强增大多少倍?

(b) 为使声强增到16倍,声波的压力必须增大多少倍?

解：略。

8-3 已知两个声波传到某点的声压级分别为Lp1和Lp2,其差D= Lp1-Lp2，试证明叠加后的声压级为Lp3= Lp1+10lg(1+10-0.1D)

证明：Lp3?10lg(100.1Lp1?100.1Lp2)?10lg100.1Lp1(1?100.1(Lp2?Lp1))

?Lp1?10lg(1?10?0.1D)

8-4 空调系统的风道(钢板)系统如下图所示,工艺要求所有空调房间有较安静的操作环境。装配车间内要求允许噪声为N(NR)-40曲线,车间容积为400m2,混响时间T为1.3s,算得房间常数A=50,人耳距风口约为1.5m,夹角?=45°,风机的送风量为8000m3/h,风压为700Pa,叶片为后向型,试讨论所需消声量。

解：略。

8-5 有一风机安装在一混凝土板上,风机电机及混凝土板总重为1600kg,风机转速为1450r/min,振动传递率T=30%,假定用中硬橡皮自制减振器,8个减振器均布在混凝土板下,求每个减振器的大小。假定各减振器受负载相同。

解：①查表8-26得 当T=30% f/f0=2.2 f0=1450/60?10.98Hz 2.2 ②查表8-28得 当=1450r/min T=30% ??0.17cm

③ 硬橡皮

E??63 h??E??0.17?63?10.71cm

④八个减震垫 ??50kgcm2 Z?8个

F?每个垫座取2cm×10.71cm

6303206302506306301600?4cm2 50?8装配车间

混凝土板橡皮减震器

习题8-4 附图 习题8-5 附图

第九章空调系统的测定与调整

思考题 1.测定与调整空调系统的作用是什么？

答：通过测定与调整可使系统达到设计与使用要求，可以找出由于工艺过程变化或围护管理管理不当等原因造成的故障原因。

2.测定风管内空气流量时，应注意哪些问题? 答：1.测定断面应选在气流稳定的直管段上；

2.测量断面处管内流动无涡流时，多加测点；有涡流时，则多加测点的同时还应合理处理所测数据。

3.如何较精确的测定送风口的出风量? 答：使用专门的风量测定装置，如加罩测量。

4.为什么两支路的三通阀定位后，无论总管内风量如何变化，两支路的风量比总风量维持不变?

答：如图，A、B为三通阀后两支路，风量为LA、LB，总风量为LC， SC-B/SC-A=(LA/ LB)

其中：S为风道的阻力特性系数，取决于管道的几何尺寸和结构状况。 L为通过风道的风量。

只要不改变两支管通路上的阻力特性，LA/ LB的比例关系也就不变，所以LA/ L总与LA/ L总也不变。

2

B C A

5.在非设计条件下如何进行空气冷却装置的性能侧定? 答：略。

6.实测系统送风量与设计值不同时，可能有哪些方面的原因?

答：可能有系统阻力过大，漏风率过大，风机转速不对，风机选择不当等原因。

7.送风状态参数与设计不符时，可从哪些方面去分析原因? 答：略。

8.室内气流速度超过允许值时，可以采取哪些措施加以改进? 答：对风口出流方向进行适当调整，必要时更换风口结构形式。 习题

9-1 有一直流空调系统,风道材料为铁皮,系统有五个活动百页送风口(有效面积为80%),每个风口送风量均为800m3/h,要求出风口风速为3.5m/s,试确定风道断面尺寸,系统总阻力与所需风机风压。(注:(1)管道尺寸尽量采用定型规格;(2)空调箱总阻力为200Pa;(3)管道系统中应根据需要增设变径管。

解：略。

5558空调器266

习题9-1 附图 习题9-2 附图

9-2 有一总送风量为720m3/h的送风系统,要求采用6个倒孔的均匀送风管道,各侧孔面积相等,如上图所示。孔口出流的平均流速为4.Om/s,起始管段空气流速为3.5m/s(即断面1处),试确定其孔口面积,风道各段直径及总阻力。

解：略。

9-3 已知风道断面1-1和2-2间直径相同,流量L=9000m3/h,断面2-2处有一侧孔,断面1-1处全压为48.9Pa,试问:

(1) 如果该段风道直径定为600mm,两断面间压力损失(RL+Z)l-2为2Pa，问侧孔处空气流动方向如何?为什么?

(2) 欲使侧孔处出风静压速度为7.8m/s,间断面1-2间管道直径应改为多少合适?(假定阻力不变)

解：略。

习题9-3 附图 习题9-4 附图

9-4 用空气压力分布图说明上图中均匀送风管道断面1、2、3、4处风管内空气的静压、动压、全压以及各侧孔间压力损失,并回答以下问题:

(1) 这种均匀送风管道送风为什么能均匀? (2) 各侧孔真正的出风速度是否相等?为什么? (3) 此均匀送风管道总阻力如何计算? 解：略。

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