[發(fā)明專利]一種基于排風(fēng)道面積控制的均勻?qū)Я鳂?gòu)件設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810291550.1
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108573097B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高軍;侯玉梅;曹昌盛;王依蕊
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

一種基于排風(fēng)道面積控制的均勻?qū)Я鳂?gòu)件設(shè)計方法，包括以下步驟：導(dǎo)流構(gòu)件阻力特性確定，采用CFD數(shù)值計算與實驗相結(jié)合的辦法，擬合導(dǎo)流構(gòu)件的阻力特性曲線或公式；依據(jù)排風(fēng)系統(tǒng)各環(huán)路阻力關(guān)系，計算出所需的導(dǎo)流構(gòu)架阻力特性；依據(jù)所需的導(dǎo)流構(gòu)件阻力特性，在預(yù)先所求的導(dǎo)流構(gòu)件阻力特性曲線或公式中，確定導(dǎo)流構(gòu)件所需尺寸，從而完成均勻排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計。本發(fā)明提出了均勻排風(fēng)系統(tǒng)的新計算方法，能夠準(zhǔn)確的從設(shè)計階段保證排風(fēng)系統(tǒng)各風(fēng)口的流量均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及基于排風(fēng)道面積控制的均勻?qū)Я鳂?gòu)件設(shè)計方法。

背景技術(shù)

在高層住宅廚房集中排煙系統(tǒng)中，各用戶排煙管路與煙道豎井連接相通，成為一個多動力源管網(wǎng)系統(tǒng)。每層用戶的排油煙機壓頭基本相同，用戶的壓頭所需克服的阻力包括用戶側(cè)的壓力損失和消耗在豎井的壓力損失。越下層的用戶其消耗在煙道豎井側(cè)的壓力越多，因而用戶側(cè)的壓降減小，用戶排煙量隨之減少。因此，此類多動力源匯流系統(tǒng)容易出現(xiàn)上部用戶排煙量大，下部用戶排煙量小的情況，極端工況下會發(fā)生底層用戶油煙排不出去，甚至出現(xiàn)倒灌的現(xiàn)象。受建筑空間的限制以及用戶開啟的隨機性特點，在集中排煙系統(tǒng)運行過程中底層用戶排氣不暢，用戶排氣量分布失衡成為普遍問題。

針對集中煙道各層用戶排煙不均勻的現(xiàn)狀，有研究提出在用戶支管與煙道連接出口設(shè)置射流引射接力裝置、對高層住宅進行分區(qū)排氣、優(yōu)化煙道內(nèi)部局部構(gòu)件等相關(guān)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于排風(fēng)道面積控制的均勻?qū)Я鳂?gòu)件設(shè)計方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的排風(fēng)不均勻的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明基于高層住宅的集中煙道排風(fēng)道面積控制，利用簡單的導(dǎo)流構(gòu)件，實現(xiàn)各層用戶均勻排風(fēng)的目的，為了詳細的介紹本發(fā)明的內(nèi)容，下面先對所涉及的術(shù)語進行闡述或者定義：

排風(fēng)道面積控制：排風(fēng)道面積控制是指按照國家規(guī)范或相關(guān)國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集等以確定住宅集中煙道及支管尺寸。

一種基于排風(fēng)道面積控制的均勻?qū)Я鳂?gòu)件設(shè)計方法包括如下步驟：

(1)導(dǎo)流構(gòu)件阻力特性確定，采用CFD數(shù)值計算與實驗相結(jié)合的辦法，擬合導(dǎo)流構(gòu)件的阻力特性曲線或公式，呈以下關(guān)系：

其中，ξ_1-3表示從上流用戶到匯流處，導(dǎo)流構(gòu)件的直流局部阻力系數(shù)；ξ_2-3表示從用戶支管到煙道匯流處，導(dǎo)流構(gòu)件的匯流局部阻力系數(shù)，A₂表示對應(yīng)導(dǎo)流構(gòu)件的出口面積，A₃表示煙道的面積；Q₂表示支管流量，Q₃表示煙道總匯流流量；表示該層支管流量與煙道流量的流量比。

(2)對樓層數(shù)為n的集中煙道系統(tǒng)可按國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《住宅排氣道》選取煙道截面積、層高，同時確定設(shè)計同時使用系數(shù)，得到住宅廚房排油煙機的開啟戶數(shù)k；

(3)根據(jù)設(shè)計同時使用系數(shù)將開啟排油煙機的用戶在高度上進行均勻分布，并確定各用戶設(shè)計排風(fēng)量Q_design。

(5)所有樓層用戶均采用性能相同的同型號排油煙機，由于各戶排氣量相等，故開機的k層用戶其排油煙機工作壓頭均相等，為：

其中，P_yyj表示用戶油煙機的全壓，Q_design表示各層用戶設(shè)計排氣量，A、B、C表示對應(yīng)系數(shù)，與油煙機參數(shù)有關(guān)。