Über die Ähnlichkeit der nichtisothermen Strömung und den by Herbert Müllejans

By Herbert Müllejans

l Anlaß zu dieser Arbeit conflict die Frage nach der Ausbildung von Luftströmungen in klimatisierten Räumen. guy versteht die Bedeutung dieses difficulties, wenn guy an die Hauptaufgabe der Klimatechnik denkt, die ganz allgemein etwa so lautet: In der Aufenthaltszone oder an irgendwelchen anderen beliebigen Stellen eines zu klimatisierenden Raumes ist ein bestimmter Luftzustand herzustellen und unabhängig von Störungen aufrechtzuerhalten. Dieser Luftzustand ist ge­ kennzeichnet durch bestimmte Werte der Temperatur, der Feuchtigkeit, des Druckes, des Reinheitsgrades der Luft und des Frischluftanteils. Hinzu kommt noch die Bedingung, wenn es sich um Aufenthaltsräume für Menschen, wie z. B. Theater, Kinos, Büroräume usw. handelt, daß bei der Klimatisierung keine Be­ einträchtigung der Behaglichkeit durch Zugerscheinungen oder Geräuschbildun­ gen eintritt. Die Luftgeschwindigkeit darf nach Größe und Richtung von zu­ lässigen Werten nicht wesentlich abweichen. Im allgemeinen ist der Luftzustand der eintretenden Luft von dem der Raumluft verschieden. Die Zuluft wird in einem Klimagerät aufbereitet. Während die Berechnung der zu- oder abzuführenden Wärme- und Feuchtigkeitsmengen sowie der Entwurf eines solchen Klimagerätes keine prinzipiellen Schwierigkeiten ent­ hält, ist die Frage, wie sich die Zuluft im Raum ausbreitet, oft nur mit großer Unsicherheit zu beantworten. Aus verschiedenen Gründen ist eine genaue Vor­ aus berechnung des Strömungsverlaufes nicht oder nur selten möglich. Die Praxis verläßt sich in erster Linie auf ihre Erfahrung oder auf die Gültigkeit einfacher Faustformeln. Als Ursachen für die Schwierigkeit einer Berechnung sind zu nennen: 1.

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0 = 20 e, x ~jb . h = 100 40 0 e I 0,1 Abb. 21 56 Luftwechsel n (l jh) 2 3 4 5 6 7 8910 20 30 Mittlere Wärmeübergangszahlen Ci in Raum (1) als Funktion des Luftwechsels n (1jh), berechnet aus den Wärmeübergangsgesetzen für Decken-, Boden-, Ostwand- und Südwandheizung, GI. (4,7), (4,8), (4,9) und (4,10) Die Wandtemperatur {}w wurde von 25 ° C bis 40 ° C variiert. Unter Berücksichtigung der Grenzbedingungen Ar (b . hj x5) = 40 ergeben sich damit in Abhängigkeit von der Wandtemperatur maximale Luftwechselzahlen, die die obere Gültigkeitsschranke festlegen.

7 und 8. Die Bilder zeigen den Strömungsverlauf in der zur Ostwand parallelen Mittelebene des Raumes (9). Sie sind nach Archimedischen Zahlen geordnet und unter Angabe der Re-Zahl zusammengestellt. Die Bewegung der mit Rauch beladenen Luft wurde sichtbar gemacht, indem durch einen schmalen senkrechten Schlitz in der der Zuluftöffnung gegenüberliegenden Südwand Licht einer starken Lichtquelle in den Raum geworfen wurde. Die Aufnahmen geben den Strömungszustand kurze Zeit nach Eintritt des Rauches in den Raum wieder.

BATURIN RAS I = Ym . Ar . (x/h)2 ,5 *) I I **) + 0,31) ***) Y;;- ** *) y /h = - - 0,226 Ar' YTe/T u . - 2 - . (a . x/h + 0,205)2,5 ***) y = (0,006 . 1&/v2) a • x 2 . (tg rx/r . x + 1,5) *** *) Koordinaten der Strahlachse Durchmesser der Düse beim runden bzw. hydraulicher Durchmesser beim rechteckigen Strahl h = Spalthöhe beim ebenen Strahl Ar = g . 1{}/v2 • Tu bzw. Ar = g . h . 1ß = ß u - ße , ß ll = Umgebungstemperatur ß e = Lufteintrittstemperatur v = Lufteintrittsgeschwindig keit d/Xo ~ *) m = Mischzahl = **) b/a = ( 1 +41/ Pr) ' k = 0,2 xo/d ~ 6,5 ***) a = Turbulenzgrad der Luft ****) rx = Ausbreitungswinkel des Strahls, tg IX = 0,24 - 0,24/v 67 Als wesentliche Parameter treten auf die Lufteintrittsgeschwindigkeit I', die Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt {je und der Umgebung des Luftstrahls {ju sowie die geometrische Form bzw.

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