双圆柱仿动态自然风发生器制造技术

本发明专利技术提供了一种双圆柱仿动态自然风发生器，包括矩形风管，矩形风管的末端设置有矩形送风口，矩形送风口内设置有卡门涡街发生器；卡门涡街发生器为两个圆柱，两个圆柱均与矩形送风口的长边垂直。本发明专利技术在建筑空间中，空调系统处理过的空气，经送风管送到系统末端，即矩形风口处，随后通过卡门涡街发生器，定常来流在绕过在卡门涡街发生器时，卡门涡街发生器两侧会周期性的脱落出旋转方向相反，排列规则的双列线涡，经过非线性作用后形成卡门涡街。使气流的紊流动性湍流强度增加，速度波动增大，消除机械送风的单调感。

Double cylinder imitating dynamic natural wind generator

The invention provides a double cylinder dynamic natural wind generator, including rectangular wind pipe, rectangular wind pipe with rectangular air outlet at the end, and a Carmen vortex generator set in the rectangular air outlet; Carmen vortex street generator is two cylinders and two cylinders are perpendicular to the long edge of the rectangular air vent. In the building space, the air conditioned by the air conditioning system is sent to the end of the system by the air duct, that is, the rectangular air inlet, and then through the Carmen vortex generator, when the Carmen vortex generator is bypassed, the two sides of the Carmen vortex generator will periodically fall out of the opposite direction of the rotation and arrange the rules of the double row. The line vortex forms Carmen vortex street after nonlinear action. The turbulence intensity of turbulence increases and the velocity fluctuation increases, which eliminates the monotonicity of mechanical air supply.

【技术实现步骤摘要】
双圆柱仿动态自然风发生器
本专利技术属于暖通空调
，具体涉及一种双圆柱仿动态自然风发生器。
技术介绍
目前，建筑空间内的送风方式多为以稀释原理为基础的混合通风；传统的混合通风系统送风口通常安装在房间顶部或侧墙中部。送风气流以自由射流的形式进入空调房间，自由射流的特点是速度高、动量大和紊流送风，因送风口在建筑空间上容易布置，不占用下部建筑空间(工作区)，自由射流混合通风至今仍然广泛使用。最常见的孔口自由射流结构如图1所示。送风方式是影响人体热舒适的主要因素，合理的送风方式不仅可改善人们的吹风舒适感，也可提高人体热舒适的温度上限，降低空调能耗。因此，可通过模仿自然风满足人体的舒适感，改进室内空调设备，促进空调设备的人性化设计。送风是改变室内热环境和影响人体热舒适的主要因素之一，不同的送风方式所形成的空气气流在速度分布、湍流强度、频谱特征等方面都存在较大的差异，而所产生的吹风感受也有很大的不同。相对于单调的机械风而言，自然风以清新、柔和、多变和舒适的动态化气流而受到人们的普遍喜爱。气流动态化、舒适化是改善建筑热环境的重要方向。卡门涡街是流体力学中重要的现象，在自然界中常可遇到。流体绕过非流线形物体时，物体尾流左右两侧产生的成对的、交替排列的、旋转方向相反的反对称涡旋，射流结果如图2所示。卡门涡街是粘性不可压缩流体动力学所研究的一种现象。流体绕流高大烟囱、高层建筑、电线、油管道和换热器的管束时都会产生卡门涡街。1911年，德国科学家冯·卡门从空气动力学的观点找到了这种涡旋稳定性的理论根据。但是利用卡门涡街的这种周期的、交替变化的性质，使得卡门涡街有一些很重要的应用，例如可制成卡门涡街流量计，通过测量涡流的脱落频率来确定流体的速度或流量。本专利技术专利就是利用卡门涡街原理，专利技术出一种新型空调系统末端的送风口，该风口能够送出近似于自然风的动态气流，使得传统机械送风射流更加接近自然风，改善人们的吹风感受。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种双圆柱仿动态自然风发生器，解决现有技术中室内空调设备的出风不够柔和、多变和舒适的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种双圆柱仿动态自然风发生器，包括矩形风管，所述矩形风管的末端设置有矩形送风口，所述矩形送风口内设置有卡门涡街发生器；所述卡门涡街发生器为两个圆柱，两个圆柱均与矩形送风口的长边垂直。进一步地，所述矩形送风口两个相对的长边内壁上设有导轨，卡门涡街发生器的两端分别设置在导轨内，并可沿导轨进行左右移动。进一步地，还包括用于调节卡门涡街发生器在导轨中左右移动频率的控制机构。进一步地，所述卡门涡街发生器在导轨中左右移动的频率为6次/min～15次/min。进一步地，所述卡门涡街发生器的外边缘与矩形送风口的外边缘齐平。进一步地，所述圆柱的直径与矩形送风口长边边长的比值为0.08～0.28。进一步地，所述圆柱的材料为木质、塑料或金属。本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术采用一体化构成，结构简单，安装拆卸方便。在建筑空间中，空调系统处理过的空气，经送风管送到系统末端，即矩形风口处，随后通过卡门涡街发生器，定常来流在绕过在卡门涡街发生器时，卡门涡街发生器两侧会周期性的脱落出旋转方向相反，排列规则的双列线涡，经过非线性作用后形成卡门涡街。使气流的紊流动性湍流强度增加，速度波动增大，消除机械送风的单调感。另外由于其湍流强度增大，使人体在与环境的对流交换中的对流换热量增大，因而增强了气流的冷却效果，人员感到更加舒适。附图说明图1是圆形孔口自由射流结构示意图；图2卡门涡街示意图；图3是一实施例下本专利技术双圆柱仿动态自然风发生器结构示意图；图4是一实施例下本专利技术双圆柱仿动态自然风发生器结构示意图；图5(a)是本专利技术机械风时的风速概率分布置图；图5(b)是当卡门涡街发生器单个圆柱直径取25mm时的风速概率分布直方图；图5(c)是当卡门涡街发生器单个圆柱直径取50mm时的风速概率分布直方图；图5(d)是当卡门涡街发生器单个圆柱直径取90mm时的风速概率分布直方图；图6是本专利技术当单个圆柱卡门涡街发生器直径与矩形风口长边比值为0.08时的湍流强度云图；图7是本专利技术当单个圆柱卡门涡街发生器直径与矩形风口长边比值为0.08的速度等值线图；图8是本专利技术当单个圆柱卡门涡街发生器直径与矩形风口长边比值为0.16时的湍流强度云图；图9是本专利技术当单个圆柱卡门涡街发生器直径与矩形风口长边比值为0.16的速度等值线图；图10是本专利技术当单个圆柱卡门涡街发生器直径与矩形风口长边比值为0.28时的湍流强度云图；图11是本专利技术当单个圆柱卡门涡街发生器直径与矩形风口长边比值为0.28的速度等值线图。图中各个标号的含义为：1-矩形风管，2-矩形送风口，3-卡门涡街发生器，4-控制机构。以下结合附图对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式需要说明的是如图3、图4所示，本申请中矩形送风口2的两个长边指的是图中的顶边和底边，本申请中的左、右指的是沿矩形送风口长边延伸的两个方向。在建筑空间中，空调系统处理过的空气，经送风管送到系统末端，即矩形风口2处，随后通过卡门涡街发生器3，定常来流在绕过在卡门涡街发生器3时，卡门涡街发生器3两侧会周期性的脱落出旋转方向相反，排列规则的双列线涡，经过非线性作用后形成卡门涡街。使气流的紊流动性湍流强度增加，速度波动增大，消除机械送风的单调感。以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。实施例：遵从上述技术方案，如图3至图4所示，本实施例给出一种双圆柱仿动态自然风发生器，包括矩形风管1，矩形风管1的末端设置有矩形送风口2，矩形送风口2内设置有卡门涡街发生器3。本实施例中利用卡门涡街发生器产生的涡旋气流模拟自然风柔和、多变和舒适的吹风感受。这种送风装置不仅可改善人们的吹风感受，也可提高人体热舒适的温度上限，降低空调能耗。也有助于改进室内空调设备，促进空调设备的人性化设计，提高室内温度环境品质。本实施例中的卡门涡街发生器3为两个圆柱，两个圆柱均与矩形送风口2的长边垂直，圆柱的材料为木质、塑料或金属，圆柱的直径与矩形送风口2长边边长的比值为0.08～0.28，当比值小于0.25时，卡门涡街现象不明显，仿自然风效果不好，当比值大于0.70时，一方面卡门涡街现象不明显，另一方面会影响风管的送风量。本实施例中矩形送风口2两个相对的长边内壁上设有导轨，卡门涡街发生器3的两端分别设置在导轨内，并可沿导轨进行左右移动。这样，通过左右移动卡门涡街发生器3可使矩形送风口2送出的风能够实现左右扫吹，不会只集中在一点吹风，人体感觉更加舒适。为了更加智能化，本实施例还包括用于调节卡门涡街发生器3在导轨中左右移动频率的控制机构4，其可以控制卡门涡街发生器3在导轨中左右移动的频率为6次/min～15次/min。本实施例为了验证双圆柱仿动态自然风发生器的出风特性，提供房间长×宽×高为10×8×6m；末端风管尺寸为320mm×250mm；出风速度为4m/s；矩形风口距地面高度为4800mm；矩形风口个数为4个；卡门涡街发生器单个圆柱的直径分别取：25mm、50mm、90mm；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双圆柱仿动态自然风发生器，其特征在于，包括矩形风管(1)，所述矩形风管(1)的末端设置有矩形送风口(2)，所述矩形送风口(2)内设置有卡门涡街发生器(3)；所述卡门涡街发生器(3)为两个圆柱，两个圆柱均与矩形送风口(2)的长边垂直。

【技术特征摘要】
1.一种双圆柱仿动态自然风发生器，其特征在于，包括矩形风管(1)，所述矩形风管(1)的末端设置有矩形送风口(2)，所述矩形送风口(2)内设置有卡门涡街发生器(3)；所述卡门涡街发生器(3)为两个圆柱，两个圆柱均与矩形送风口(2)的长边垂直。2.根据权利要求1所述的双圆柱仿动态自然风发生器，其特征在于，所述矩形送风口(2)两个相对的长边内壁上设有导轨，卡门涡街发生器(3)的两端分别设置在导轨内，并可沿导轨进行左右移动。3.根据权利要求2所述的双圆柱仿动态自然风发生器，其特征在于，还包括用于调节卡门涡街发生器(3)在导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉娇，李若瑶，姬长发，张真豪，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61