一、引言

   100级的清洁厂房或药业公司房广泛选用单边流净化室以造就清洁自然环境。流线型平面度做为单边流净化室的三项特点指标值之一，在较大水平上体现了净化室可以到达的清洁实际效果。单边流净化室最满意的情形是流线型平行面，其功效是确保尘源释放的细颗粒物未作垂直平分流入的散播。假如这类散播在容许范畴内，则流线型稍有歪斜也是批准的，那样，针对单边流净化室就有一个容许的流线型平面度，按流线型平面度的规定，中国一般要求气旋偏向角小于或等于25度，而IEST要求不超过14度。文中即将探讨的种类为顶篷密布高效送风口排风，全木地板格珊送风的净化室，木地板格珊回风管道的开孔率立即危害着气旋平面度，打孔率过大，气旋平面度不太好，而打孔率过小，摩擦阻力非常大，管口处的风力过大，从而造成噪音，消耗能用。ASHRAE要求为防止噪音过大，风力应低于5m/s，在文中谈论的几类工作状况下（排风速率为0.25m/s，木地板开孔率为0.1,0.2,0.3和0.4）管口速率都达到此标准，因此这里不需要考虑到噪音的问题。因而文中充分考虑气旋平面度、合理性要素，在有限元分析的基本上，融合实测值，得出了不一样清洁屋子跨距相匹配的木地板回风管道开孔率的最佳值，为单边流净化室的设计方案和搭建给予参照。

二、概念模型

  文中以长25m，层高2.8m，跨距各自为6,12,18和24m的4种竖直单边流净化室为概念模型，选用顶篷密布高效送风口排风，全木地板格珊送风的送到风方法，木地板送风静压箱相对高度为1m。因为文中只对各种各样屋子跨距的空态状况开展科学研究，因此沒有考虑到清洁屋内的机器设备和工作人员问题。下面的图是跨距为6m的净化室。

三、数学分析模型及初始条件

文中选用房间内零方程式实体模型，对此类净化室的空态状况实现了科学研究。在得出数学分析模型以前，小编对所给的概念模型先作适度的优化和假定；

1、气流组织为不能缩小常物理性能非牛顿液体，稳定流动性，并忽视品质力。

2、房间内无内热原，且排架结构隔热，不考虑到动能的变动和危害。

拥有以上的假定之后，文中所采用的数学分析模型可由下列2个方程式构成：

         连续性方程

         动量方程

初始条件为：排风速率取0.25m/s，回风管道和通风口设定为随意出流。

四、有限元分析的效果和剖析

    小编对4种工作状况下的竖直单边流净化室开展了仿真模拟，并探讨了其流线型图及工作区域（路面以上1-1.5m的地区）的均值气旋偏向角，仿真模拟結果见图2-5.

1、跨距为6m的净化室仿真模拟結果与剖析

由图2可以看得出，跨距为6m的净化室在4种工作状况下的流线型相距并不大，木地板格珊回风管道以上的地区气旋偏向角广泛较小，由表1还可以看得出工作区域的均值气旋偏向角都低于14度，即4种工作状况都达到中国规范和IEST标准，充分考虑金钱问题，小编觉得二种规范跨距为6m的净化室开孔率最佳值都为0.4.

2、跨距为12m的净化室仿真模拟結果与剖析

由图3由此可见，房间内流线型伴随着木地板开孔率的扩大，其歪斜水平持续上升，即气旋偏向角持续扩大。当开孔率为0.1和0.2时，木地板格珊回风管道以上的地区气旋偏向角广泛较小。当开孔率为0.3和0.4时，屋子下边有一些气旋偏向角乃至达到40度上下，因为关键考虑到工作区域的气旋偏向角，故由表2由此可见，4种工作状况仍能达到IEST和中国标准，充分考虑金钱问题，小编觉得跨距为12m的净化室开孔率最佳值仍为0.4。

3、跨距为18m的净化室仿真模拟結果与剖析

由图4由此可见，伴随着房间内流线型伴随着木地板开孔率的扩大，其歪斜水平很持续上升，即气旋偏向角持续扩大。当开孔率为0.1时，工作区域的气旋偏向角不大，达到IEST和中国标准的规定。当开孔率扩大为0.2,0.3和0.4时，气流组织偏向角显著扩大，一部分地区乃至达到60度，超过了二种标准的规定，可是只考虑到工作区域的气旋偏向角，由表3由此可见，仅有开孔率为0.1的工作状况达到IEST的规定，而开孔率为0.1,0.2,0.3的工作状况都合乎中国标准，充分考虑经济发展要素，觉得依照我国规范，0.3是跨距为18m的净化室的开孔率最佳值。

4、跨距为24m的净化室仿真模拟結果与剖析

由图5由此可见，伴随着房间内流线型伴随着木地板开孔率的扩大其歪斜水平提升的十分明显，即气旋偏向角持续扩大。当开孔率为0.1时，工作区域的均值气旋偏向角仅有10.8度，达到二种标准的规定。但当开孔率扩大为0.2,0.3和0.4时，气流组织偏向角显著扩大，一部分地区达到70度，工作区域的气旋偏向角也都超过了规范化的规定。故0.1是二种规范下跨距为24m的净化室的开孔率最佳值。

5、不一样跨距下工作区域均值气旋偏向角与木地板格珊开孔率的关联

从图6可以看得出，气旋偏向角会遭受屋子跨距和木地板回风管道打孔率两层面的危害，当在其中一个固定不动，另一个扩大时，气旋偏向角会随着扩大，而且屋子跨距或木地板回风管道开孔率越大，这类提升的地区越显著。

 针对不仅有的跨距很大的净化室，若对木地板格珊开展更新改造，可以按照详细情况提升部分填料回风管道的打孔率以节约人工和资产。除此之外，因为跨距为24m的净化室木地板回风管道选用密布状况会消耗资产，故从节约项目投资的角度观察，可以采取分散化布局填料回风管道，适度提升格珊开孔率的办法来减少气旋偏向角，以做到一样好的清洁实际效果。假如情况容许，还可以在屋子中间提升一条送风安全通道，变向的减少屋子跨距，从而使木地板格珊的开孔率扩大，从长久考虑到，可以在确保不错洁净度等级的基本上节约耗能。

五、试验认证

  2006年7月，对跨距为24m的某千级电子器件净化车间开展了当场检测和有限元分析，评测中以3m为间隔在离地1.5m相对高度匀称设点，运用泗县逐点测到各测量点的线丝飘舞视角，即量出各测量点的气旋偏向角，仿真模拟結果和评测数据信息符合优良，因为模型简化和线丝作用力等因素很有可能导致仿真模拟結果和评测数据信息间存有一些差别，但基本上无很大危害。从气旋偏向角的仿真模拟值和实测值看，气旋偏向角广泛偏大，在8-85度中间，有一些乃至贴近90度，严重影响了电子设备的达标率，故需对其自然通风开展提升改进。因为屋子跨距比较大，因此该净化室原计划方案采用分散化布局填料回风管道的方式，回风管道部位的不规范也有可能会造成气旋平面度较弱，可是小编根据仿真模拟发觉，纯粹调节回风管道的地方对部分流线型的偏向角可以带来一定的功效，但从整体实际效果看，不可以压根改进气旋偏位的现况，这类改进方式也只能具有调整功效，可以做为汽体改进方式的填补。依据调查，此净化室的木地板回风管道开孔率为0,4，摩擦阻力不大，导致送风静压箱内压力分布不均匀，促使各回风管道回排风量的差异性非常大，故气旋偏向角过大的因素主要是在因此回风管道摩擦阻力过小，文中主要是探讨根据扩大回风管道摩擦阻力来改进气流组织偏向角，该方式尽管可以合理减少气旋偏向角，可是假如全方位扩大回风管道摩擦阻力将使更新改造量比较大，依据当场评测的結果是，仅仅距送风夹墙较近的5m地区内，回风管道里外静压箱比较大，因而，从降低更新改造劳动量的视角，可以在部分扩大回风管道的摩擦阻力。

   依据第3.4节中提及的跨距为24m净化室木地板回风管道密布时强烈推荐开孔率为0.1，从节约项目投资的角度观察，可以按照详细情况适当提升部分填料回风管道的打孔率来减少气旋偏向角，以实现良好的清洁实际效果。因此在有限元分析中，小编将距两边送风夹墙5m内的回风扣的开孔率设置为0.15，仿真模拟数据显示扩大部分摩擦阻力后气旋偏向角显著减少，能达到标准的规定，在现场以有限元分析結果为具体指导，对填料开孔率开展了调节，通过当场评测发觉各点偏向角均值从51度减少到19度。改进前后左右的仿真模拟結果和实测值见图7.

   自然通风队格珊开孔率开展部分调节，气旋偏向角显著减小，改进前后左右气流偏向角的比照結果如表5所示。从测算看，气流偏向角超出25度的测点由60%降低到8.8%，气流偏向角的平均值减小到14度，基本上可以达到应用规定。

六、结果

  1、用CFD方式对不一样跨距百级洁净室在不一样木地板回风管道开孔率状况下的势流开展仿真模拟剖析，可以合理的预测分析清洁房间内势流的划分状况，进而得到百级洁净室木地板回风管道的强烈推荐开孔率，为之后百级洁净室的设计方案和搭建给予产考的提议。不一样跨距的百级洁净室所相应的木地板回风管道最好打孔率如表6所示。

 2、从每一种工作状况下的流线型图都能够看得出步骤具备下述特性：势流两边边沿处流线型和中心地段流线型类似竖直，而在1/4室宽处最开始发生弯折流线型，此后向两边流线型竖直不可逆性越变越好。

 3、气流偏向角会遭受屋子跨距和木地板回风管道打孔率两层面要素的危害，当在其中一个固定不动，另一个扩大时，气流偏向角会随着扩大，而且屋子跨距或木地板回风管道开孔率越大，这类提升的发展趋势越显著。

 4、文中仅仅根据有限元分析得出不一样屋子跨距所相匹配开孔率的最佳值，在日后的净化室更新改造和搭建中，还应需要结合实际状况采取对应的对策。

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