出口風速分布圖

出口風速分布圖

假設出口周邊為牆面,氣流由牆面圓孔朝自由空間噴出,以雲霧粒子呈現風速分布,可拖曳旋轉、滾輪縮放檢視

🖱 拖曳旋轉.滾輪縮放
低風速 — m/s
高風速 — m/s
m 處
— m/s
計算式:核心區(x ≤ 6.2×D)中心線風速 = 出口風速 V₀;核心區外中心線風速 = V₀ × 6.2 × D / x。 圖中灰色平面代表出口周邊牆面,圓孔為出風口;雲霧粒子依噴流徑向高斯分布散佈在出口前方的圓錐空間中, 顏色代表該處風速(藍低、紅高),粒子越密集、越明亮代表風速越大。此為通用自由噴流理論估算之示意圖, 實際氣流可視化受環境擾動、溼度等因素影響,僅供設計參考,非實測煙流影像。

2D 對照圖(X-Y 平面風速分布)

與上方立體雲霧圖採同一組色階(低/高風速),純平面視角方便直接比對數值位置

關於,當距離設定成 100m 處,仍有風速? 但實際感受不到。

假設風量25cmm,出口直徑200mm,距離設定100m,數學上到 100m 確實還能算出一個很小的殘餘風速(例如約 0.16 m/s),這不是程式錯誤,而是公式本身的性質造成的:

自由噴流理論的中心線風速衰減公式是 V = V₀ × 6.2D / x,這是一個反比例遞減,數學上只會無限趨近於 0,永遠不會真正歸零。
所以不管 X 軸拉多遠,公式都會求出一個數字。

但實務上這個數字在極遠處已經沒有工程意義了,原因是:

  1. 這個理論公式假設氣流是在「無限大、完全靜止、無干擾」的自由空間中噴出,但實際房間裡有牆壁、家具、其他氣流擾動、溫度差造成的浮力效應等,這些因素通常會讓真實氣流在遠比 100m 更近的距離就已經被環境擾動打散、混合掉了
  2. 輸入的 100m 距離相當於出口直徑的 500 倍(100m ÷ 0.2m),一般風管出口的自由噴流理論通常只在 30~50 倍出口直徑的範圍內被認為還算可靠(本例約 6~10m),超過這個範圍公式雖然還能算,但已經超出理論的合理適用範圍

實務建議:工程上通常不會看「風速降到 0」的距離,而是看風速降到某個「終端風速」(例如 0.25 或 0.5 m/s,這是 ASHRAE 常用的舒適區風速下限)的距離,稱為「有效射程」。