全天花(huā)送风相对两侧回风洁净車(chē)间替代层流洁净車(chē)间的研究

  全天花(huā)送风相对两侧墙下部回风式洁净車(chē)间（如图1），是传统的全地板回风式洁净車(chē)间的变形。该室以其接近垂直层流的较佳流型和全地板回风相比，大大降低的造价受到人们的青睐，发展前景十分(fēn)广阔．因而，需要对这种洁净車(chē)间的特性有(yǒu)更深入的了解．

1  数學(xué)模型（图1洁净車(chē)间示意图）

数學(xué)模型采用(yòng)适于描述空调房间气流流动规律并被实践证明是较為(wèi)成功的K一ε三

维紊流模型，且作出如下假设：

  1．全室无温差，室内无热源；围护结构绝热；

2．污染物(wù)粒子无质量，散发率為(wèi)定值．

 以上两项假设是与实际情况下空态，洁净車(chē)间的状态很(hěn)符合的，所以通过模拟方法进行研究是可(kě)靠的。

具體(tǐ)计算模型如下：

2　空态流场模拟

此种洁净車(chē)间的流線(xiàn)是向两侧回风口侧向偏斜的，  因而要想在工作區(qū)（o．8<H<1.5m）取得满意的流型，就要保证在工作區(qū)高度(0.8m)以上流線(xiàn)偏斜在一定范围内，且没有(yǒu)涡流區(qū)出现。

图2，图3是不同结构洁净室模拟结果

通过分(fēn)析发现，在不同室宽和回风口高度的情况下，均没有(yǒu)明显涡流區(qū)产生，这与

目前流行的观点：此种洁净車(chē)间中央将有(yǒu)一个明显的涡流三角區(qū)相悖，但却与某洁净車(chē)间的实测结果相吻合，见图4。因此，筆(bǐ)者认為(wèi)在该种洁净車(chē)间中部即或有(yǒu)涡流三甬區(qū)存在也是很(hěn)微弱的，其紊动程度不至影响到工作區(qū)的流场。

  这样，工作區(qū)高度以上流線(xiàn)的偏斜就成為(wèi)影响工作區(qū)流型的主要因素．对模拟结果发现，流線(xiàn)的最大偏角出现的位置和角度都与室宽、回风口高度有(yǒu)密切的关系，见图5。

由图5可(kě)见，当室宽一定时，回风口高度越小(xiǎo)工作區(qū)内的流線(xiàn)垂直性越好；回风口高度一定时，室宽增大流線(xiàn)偏角增大。

一般认為(wèi)回风口对流型影响不大，流型主要取决于送风口．这个概念对一般空调工程来说是对的．但对洁净車(chē)间来说，回风口的影响是不能(néng)忽略的．单以室宽来确定流场能(néng)否满足要求是不全面的，应从室宽和回风口高度两方面考虑．室宽在8m以内，回风口高度在0.7m以下的此类洁净車(chē)间都能(néng)获得满意的流型，而且回风口高度越小(xiǎo)，流场流線(xiàn)偏斜越小(xiǎo)。但过低的回风口会导致回风口速度过大，使流场稳定性降低，易产生涡场并引起已沉降于地面的粒子二次飞扬．GBJ73 - 84风速上限；对污染场分(fēn)析时，我们又(yòu)指出了送风风速下限不应低于0.25m/s．综上所述我《洁净厂房设计规范》规定回风口风速<2m／s，这就限定了一定结构比例的洁净車(chē)间的送风风速上限；对污染场分(fēn)析时，我们又(yòu)指出了送风风速下限不应低于0.25m/s．综上所述我们可(kě)列出能(néng)在工作區(qū)取得意流型的室宽和回风口高度的组合和各组中的推荐风速，见表一。

对空态流场有(yǒu)以下结论：

　　此类洁净車(chē)间中部的涡流三角區(qū)对流场影响甚微，回风口高度和室宽是决定工作區(qū)流型能(néng)否满足要求的关键因素，在恰当的室宽和回风口高度叱例下，工作區(qū)流線(xiàn)能(néng)很(hěn)好地接近平行，达到高级别洁净車(chē)间。

3污染场的模拟

通过对无初速度的点污染源在该类洁净車(chē)间的污染场的分(fēn)布情况分(fēn)析可(kě)以发现，污染物(wù)的分(fēn)布基本是跟随流線(xiàn)的．在工作區(qū)，污染物(wù)的扩散被很(hěn)好地控制在一个窄条状的區(qū)域内．随着污染源向室中部移动，污染场的浓度也逐渐提高，但扩散宽度将略有(yǒu)减小(xiǎo)，这是由于随污染源向室中部移动，使污染物(wù)排出变得困难所致，见图6．

    模拟还显示，随着室宽和回风口高度的减小(xiǎo)，污染物(wù)的控制效果将变得更理(lǐ)想，通过对空态下污染物(wù)分(fēn)布场的分(fēn)析表明，此类洁净車(chē)间在工作區(qū)能(néng)达到接近全地板回风式垂直层流洁净車(chē)间的理(lǐ)想的污染控制效果．在某些场合可(kě)以代替层流洁净車(chē)间，且造价低。