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你知道吗？空气流量的神奇单位背后的真相！
空气流量，或称为气流，指的是空气的移动。空气作为一种流体，粒子会自然地从高压区域流向低压区域。大气压力与高度、温度和组成密切相关。在工程学中，空气流量是指通过特定设备的单位时间内的空气量。这可以以体积流量或质量流量来描述，而二者之间的联系则由空气的密度决定，这是根据理想气体定律的函数。空气的流动可以通过机械手段（例如操控电动或手动风扇）来引发，也可以由环境中存在的压差被动发生。
空气流动的类型
像其他流体一样，空气也可以显示出层流和湍流两种流动模式。
当空气通过管道、宽管道、开放通道或机翼等的几何形状时，流速剖面的大小和形状会受到多种因素的影响，包括流体的性质、物理结构、以及能量添加元件（如泵）的作用。层流发生在空气能平稳流动时，并具备抛物线速度剖面；而湍流则在流体流动过程中出现不规则性，改变了运动方向，使速度剖面变得平坦。
空气流量的单位
表示空气流量的典型单位有：
- 以体积计算：m3/min（每分钟立方米）、m3/h（每小时立方米）、ft3/h（每小时立方英尺）、ft3/min（每分钟立方英尺）、l/s （每秒升）
- 以质量计算：kg/s（每秒公斤）
空气流量还可按每小时的空气更换次数（ACH）来描述，表示所述空间内充满的空气体积的完全替代。在建筑科学领域，ACH值较高通常与老旧建筑的外包围泄漏性较强相对应。
测量空气流量的仪器
测量空气流量的仪器称为空气流量计，而风速计（anemometer）也可用于测量风速和室内空气流量。有各种类型的风速计，包括设计用于测量空气速度的直探头风速计、用于测量气流体积的旋转叶片风速计及热球风速计等。这些仪器可能使用超声波或电阻导线来测量测量设备与经过的颗粒之间的能量转换。
例如，热导线风速计可以通过分析减少的导线温度来计算空气流速，因为金属的电阻会随温度变化而变化，从而影响对流冷却的效应。
空气流量模拟
空气流量可以通过计算流体动力学（CFD）建模来模拟，或通过风洞的操作进行实验观察。这可以用来预测汽车、飞机和海洋船只周围的空气流动模式，以及建筑外包围的气体渗透。 CFD模型能够追踪固体通过系统的流动，因此可用于分析室内和室外环境中的污染物浓度。
控制空气流量的设备
用于调节管道中气流的一种设备称为阻尼器（damper）。这样的装置可以用来增加、减少或完全停止气流。更为复杂的设备称为空气处理器（air handler），其不仅能调节气流，还能产生和处理气流。
空气流量的用途
测量空气流量在许多应用中是必要的，例如通风（以确定有多少空气被替换）、气动传输（以控制空气速度和运输相位）和引擎（以控制空气与燃料的比率）。气动学则是专注于气流的测量、模拟和控制的流体动力学分支。管理气流是气象学、航空、医学、机械工程、土木工程、环境工程和建筑科学等多个领域的关注重点。
建筑中的空气流量
在建筑科学中，通常会关注空气流动的可取性，例如对比通风和渗透。通风被定义为将新鲜的户外供应空气引入另一个室内空间，并同时将室内的废气排放到室外。这可以通过机械手段（如使用进气百叶窗或阻尼器以及风扇通过管道引发气流）或被动策略（也称为自然通风）来实现。
自然通风在经济上相较于机械通风具有优势，因为其一般需要的运行能耗较低，但仅在特定的时间和户外条件下才能利用。
气流与热舒适性和整体室内环境质量的关系
空气流动在设计中考量以满足居住者热舒适标准时至关重要。不同的空气流动速率会正面或负面地影响个体对热量或寒冷的感知，从而影响其舒适度。充分、恰当控制并设计的空气流动（通风）对整体室内环境质量（IEQ）和室内空气质量（IAQ）十分重要，因为它提供必要的新鲜空气并有效排放废气。
了解空气流量的奥秘，或许能让我们更好地控制和改善生活环境，你会感受到其中的魅力吗？
