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你知道嗎？空氣流量的神奇單位背後的真相！
空氣流量，或稱為氣流，指的是空氣的移動。空氣作為一種流體，粒子會自然地從高壓區域流向低壓區域。大氣壓力與高度、溫度和組成密切相關。在工程學中，空氣流量是指通過特定設備的單位時間內的空氣量。這可以以体積流量或質量流量來描述，而二者之間的聯繫則由空氣的密度決定，這是根據理想氣體定律的函數。空氣的流動可以通過機械手段（例如操控電動或手動風扇）來引發，也可以由環境中存在的壓差被動發生。
空氣流動的類型
像其他流體一樣，空氣也可以顯示出層流和湍流兩種流動模式。
當空氣通過管道、寬管道、開放通道或機翼等的幾何形狀時，流速剖面的大小和形狀會受到多種因素的影響，包括流體的性質、物理結構、以及能量添加元件（如泵）的作用。層流發生在空氣能平穩流動時，並具備拋物線速度剖面；而湍流則在流體流動過程中出現不規則性，改變了運動方向，使速度剖面變得平坦。
空氣流量的單位
表示空氣流量的典型單位有：
- 以體積計算：m3/min（每分鐘立方米）、m3/h（每小時立方米）、ft3/h（每小時立方英尺）、ft3/min（每分鐘立方英尺）、l/s（每秒升）
- 以質量計算：kg/s（每秒公斤）
空氣流量還可按每小時的空氣更換次數（ACH）來描述，表示所述空間內充滿的空氣體積的完全替代。在建築科學領域，ACH值較高通常與老舊建築的外包圍洩漏性較強相對應。
測量空氣流量的儀器
測量空氣流量的儀器稱為空氣流量計，而風速計（anemometer）也可用於測量風速和室內空氣流量。有各種類型的風速計，包括設計用於測量空氣速度的直探頭風速計、用於測量氣流體積的旋轉葉片風速計及熱球風速計等。這些儀器可能使用超聲波或電阻導線來測量測量設備與經過的顆粒之間的能量轉換。
例如，熱導線風速計可以通過分析減少的導線溫度來計算空氣流速，因為金屬的電阻會隨溫度變化而變化，從而影響對流冷卻的效應。
空氣流量模擬
空氣流量可以通過計算流體動力學（CFD）建模來模擬，或通過風洞的操作進行實驗觀察。這可以用來預測汽車、飛機和海洋船隻周圍的空氣流動模式，以及建築外包圍的氣體滲透。CFD模型能夠追踪固體通過系統的流動，因此可用於分析室內和室外環境中的污染物濃度。
控制空氣流量的設備
用於調節管道中氣流的一種設備稱為阻尼器（damper）。這樣的裝置可以用來增加、減少或完全停止氣流。更為複雜的設備稱為空氣處理器（air handler），其不僅能調節氣流，還能產生和處理氣流。
空氣流量的用途
測量空氣流量在許多應用中是必要的，例如通風（以確定有多少空氣被替換）、氣動傳輸（以控制空氣速度和運輸相位）和引擎（以控制空氣與燃料的比率）。氣動學則是專注於氣流的測量、模擬和控制的流體動力學分支。管理氣流是氣象學、航空、醫學、機械工程、土木工程、環境工程和建築科學等多個領域的關注重點。
建築中的空氣流量
在建築科學中，通常會關注空氣流動的可取性，例如對比通風和滲透。通風被定義為將新鮮的戶外供應空氣引入另一個室內空間，並同時將室內的廢氣排放到室外。這可以通過機械手段（如使用進氣百葉窗或阻尼器以及風扇通過管道引發氣流）或被動策略（也稱為自然通風）來實現。
自然通風在經濟上相較於機械通風具有優勢，因為其一般需要的運行能耗較低，但僅在特定的時間和戶外條件下才能利用。
氣流與熱舒適性和整體室內環境質量的關係
空氣流動在設計中考量以滿足居住者熱舒適標準時至關重要。不同的空氣流動速率會正面或負面地影響個體對熱量或寒冷的感知，從而影響其舒適度。充分、恰當控制並設計的空氣流動（通風）對整體室內環境質量（IEQ）和室內空氣質量（IAQ）十分重要，因為它提供必要的新鮮空氣並有效排放廢氣。
了解空氣流量的奧秘，或許能讓我們更好地控制和改善生活環境，你會感受到其中的魅力嗎？
