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。
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。 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,
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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。 简答题
1、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:室内空气分布主要有以下几种形式:(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。 2、目前应用较广的风机盘管系统的新风供给方式有哪几种?各自的特点是什么?
答:(1)房间缝隙自然渗入:初投资及运行费用低,室内卫生条件差,且受无组织的渗透风影响,造成温度场不均匀(2)墙洞引入新风直接进入机组:可调节新风量,冬夏季按最小新风量运行,过渡季尽量多采用新风。新风得到了保证,但随着新风负荷的变化,室内参数将直接受到影响(3)由独立的新风系统供给新风:提高了系统调节和运转的灵活性。但投资高,占用空间大。 3空调系统节能措施有哪些,请详细说明。
答:空调系统的节能措施主要以下几个方面:(1)从围护结构方面:如尽量采用保温墙体,减少门窗的冷风渗透,屋顶采用尖屋顶等。(2)室内温度的设定方面,在满足要求的前提下,降低冬季室内温度,提高夏季室内温度。(3)新风量的选取。(4)室外环境设计参数的确定。(5)考虑采用能量回收设备。(6)采用变风量系统。(7)尽量利用天然冷源。(8)采用冰蓄冷系统(9)把水泵和制冷机的台数与控制方案结合起来,以达到节能的目的。
4、为什么空调房间往往要求保持5-10Pa的正压?空调房间是怎样保持正压值的?
答:空调房间保持适当的正压值可以防止外界环境空气渗入空调房间,干扰空调房间内温湿度或破环室内洁净度。房间正压值是通过控制使房间的送风量大于回风量。过大的正压不但会降低系统运行的经济性,而且会给建筑物的正常使用带来不便。
5、描述空调系统过滤器的性能指标有哪些,空气过滤器在安装和使用过程中应注意那些问题
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答:过滤器的主要性能指标:过滤效率、压力损失(过滤器阻力)和容尘量。
要求:(1)按照净化等级的要求合理的选择过滤器:一般净化要求:一道初效过滤器即可;中等净化要求:初效,加中效;超净净化要求:至少三道,初效,加中效,末级为高效或亚高效;(2)中效过滤器和高效过滤器必须位于系统的正压段,高效过滤器一般位于送风口处。(3)初效过滤器适用于一般空调系统,对尘粒大的灰尘(>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)
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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。
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