Wentylacja wyporowa w ostatnich latach cieszy się rosnącym zainteresowaniem stając się coraz bardziej znanym i popularnym sposobem kształtowania parametrów środowiska wewnętrznego pomieszczeń, zarówno w Europie jak i na całym świecie. Wyrazem tego jest szereg publikacji naukowych oraz poradników opisujących wspomniane zagadnienie i zawierających wskazówki dotyczące procesu projektowania. 

    Istniejące opisy matematyczne opracowane zostały w większości dla dużych wartości liczby Archimedesa charakterystycznych dla klimatyzacji komfortu, w której ze względu na bardzo małą prędkość wypływu dominującą rolę w kształtowaniu przepływu odgrywają siły wyporu związane z temperaturą nawiewu.
    W przypadku strumieni nawiewanych z wyższymi prędkościami, typowymi w zastosowaniach przemysłowych, należy spodziewać się zmniejszania się wpływu wyporu na charakterystykę zmian prędkości w osi strumienia oraz rosnącego znaczenia sił bezwładności, związanych z rosnącym wraz z prędkością nawiewu pędem strumienia. Potwierdza to m.in. Nielsen w [11] zauważając, że dla małych wartości liczby Archimedesa występują odchylenia od przyjętych modeli opisujących kształtowanie się strumienia w strefie początkowej.

Strumień wyporowy
    Powietrze nawiewane z nawiewnika wyporowego ze względu na niewielką prędkość i temperaturą niższą od temperatury otoczenia stosunkowo blisko wylotu opada w dół i w dalszej fazie rozpływa się radialnie tworząc warstwę o niewielkiej wysokości nad podłogę. Maksymalna prędkość powietrza w profilach pionowych strumienia zlokalizowana jest na niewielkiej wysokości nad podłogę. Zwykle jest, to wysokość 2-6 cm [9, 12, 14, 15].
    Strumień wyporowy można podzielić na dwie główne strefy (rys. 1): początkową i podstawową.
    W strefie początkowej powietrze, ze względu na swą temperaturę, posiada zwykle znaczne przyśpieszenie oraz prędkość pionową spowodowane działaniem sił wyporu. Wielkość przyśpieszenia jest związana z początkową indukcją strumienia i osiąga większe wartości dla urządzeń o niższym początkowym stopniu indukcji [9]. Przy małej prędkości nawiewu (~0,2 m/s) prędkość powietrza w strumieniu przy podłodze w strefie początkowej rośnie wraz z odległością od nawiewnika, aż do osiągnięcia maksimum, które zwykle znajduje się w odległości 0,6÷1,0 m. Takie kształtowanie się prędkości jest szczególnie wyraźne dla nawiewników o równomiernym profilu wypływu [9, 10]. Przy wyższych prędkościach nawiewu lub mniejszej różnicy temperatury pomiędzy powietrzem nawiewanym a otoczeniem przebieg zmienności prędkości jest bardziej płaski [18].
    Odległość, w której prędkość przy podłodze osiąga wartość maksymalną i zaczyna się jej spadek jest zwykle przyjmowana jako punkt podziału pomiędzy strefami [7, 13, 15]. Długość strefy początkowej wyrażona może być również jako odległość od nawiewnika do punktu, w którym nawiewany strumień opada do podłogi poruszając się dalej jedynie w płaszczyźnie poziomej [1, 4].
    W strefie podstawowej powietrze przemieszcza się równolegle do płaszczyzny podłogi, a wysokość strumienia w tej strefie wynosi ok. 0,2÷0,3 m, niezależnie od odległości od wylotu [9, 12, 14, 15]. Maksymalna prędkość powietrza maleje wraz z odległością od nawiewnika, aż do osiągnięcia wielkości przyjmowanych jako wartości graniczne dla komfortu cieplnego, zwykle 0,2 m/s [6, 11, 14]
    Odległość od powierzchni wypływu do miejsca, w którym prędkość strumienia spada do wartości 0,2 m/s jest nazywana strefą oddziaływania strumienia, a jej określenie jest niezbędne do prawidłowego doboru elementów nawiewnych w procesie projektowania [14, 15].
    W tradycyjnych opisach strumieni wentylacyjnych do określenia strefy oddziaływania używa się pojęcia zasięgu strumienia. W przypadku strumieni wyporowych ze względu na charakter przepływu równie ważne jest określenie szerokości strumienia. Rozszerzanie się strumienia jest zależne od wielu czynników, z których jako najważniejsze należy wymienić: konstrukcję nawiewnika, stopień indukcji początkowej powietrza otaczającego oraz prędkość i temperaturę nawiewu. Wizualizacja przeprowadzona przez Nielsena [9] oraz badania [18] przeprowadzone dla nawiewnika prostokątnego zasilanego od góry wskazują, że wzrost różnicy temperatury nawiewu powoduje zwiększenie kąta rozszerzania się strumienia.
    Strumień wyporowy nawiewany z niewielką prędkością przy podłodze pomieszczenia kształtuje się podobnie do strumienia półograniczonego, jednakże zachodzą nieco inne warunki przepływu, niż w opisywanym w literaturze strumieniu o dużym momencie pędu.
    Znaczącą rolę na kształtowanie się profili prędkości w strefie początkowej może mieć również rozkład prędkości w przekroju nawiewnym. Większość opisów opracowana została przy założeniu równomiernego wypływu (stałego pola prędkości w płaszczyźnie nawiewnej). Nawiewniki wyporowe, a szczególnie proste konstrukcje stosowane w wentylacji przemysłowej charakteryzują się często bardzo zróżnicowanym i nierównomiernym profilem prędkości wypływu, który może znacząco wpływać na kształtowanie się strumienia.

Parametry nawiewu wyporowego
(...)

Wyniki badań strumienia wyporowego
(...)