第四章空气洁净原理讲义.ppt

围护结构单位长度缝隙的渗漏风量 压差/Pa 门 ?????? 窗??????? 形 ??????? 式 非密闭门 密闭门 单层固定密闭木窗 单层固定密闭钢窗 单层开启式密闭钢窗 传递窗 壁板 漏风量/ m3/(h·m) 4.9 17 4 1.0 0.7 3.5 2.0 0.3 9.8 24 6 1.5 1.0 4.5 3.0 0.6 14.7 30 8 2.0 1.3 6.0 4.0 0.8 19.6 36 9 2.5 1.5 7.0 5.0 1.0 24.5 40 10 2.8 1.7 8.0 5.5 1.2 29.4 48 11 3.0 1.9 8.5 6.0 1.4 34.3 52 12 3.5 2.1 9.0 7.0 1.5 39.2 55 13 3.8 2.3 10.0 7.5 1.7 44.1 55 15 4.0 2.5 10.5 8.0 1.9 49.0 60 16 4.4 2.6 11.5 9.0 2.0 洁净室压差值与房间换气次数 室内压差值/Pa 有外窗、气密性较差的洁净室 有外窗、气密性较好的洁净室 无外窗、土建式洁净室 5 0.9 0.7 0.6 10 1.5 1.2 1.0 15 2.2 1.8 1.5 20 3.0 2.5 2.1 25 3.6 3.0 2.5 30 4.0 3.3 2.7 35 4.5 3.8 3.0 40 5.0 4.2 3.2 45 5.7 4.7 3.4 50 6.5 5.3 3.6 洁净室压差控制 原理是控制送风量、回风量和排风量。 正压压差的控制措施 回风口控制 余压阀控制 调节回风阀或排风阀 差压变送器控制 调节新风阀 洁净室压差控制 回风口控制 通过回风口上的百叶可调格栅或阻尼层改变其阻力来调整回风量，达到控制室内压力的目的。 特点是结构比较简单、经济，格栅控制调节量方便。 但格栅不易关死，且调节幅度不大，会对气流方向产生影响。 洁净室压差控制 余压阀控制 通过手动或自动调整余压阀上的平衡压块，改变压阀的阀门开度，实现室内的压力控制。 余压阀一般设在洁净室下风侧墙上。 余压阀安装简单 。 图4-37 余压阀控制正压 洁净室压差控制 图4-38 压差变送器自动控制系统 洁净室压差控制 图4-39 调节新风量和回风量控制正压 洁净室缓冲与隔离 压差控制是防止将污染带进或带出洁净室的重要措施。 当需要的压差值太大，不容易办到时，就要加设辅助设施。 常见的缓冲设施 气闸室；缓冲室； 空气吹淋室 传递窗 洁净室流场数值模拟 洁净室流场数值模拟的意义 不同的气流组织型式及送回风参数条件下，室内污染源所散发的颗粒物在气流运动的作用下会产生不同的运动，也使洁净室有不同的净化效果。 数值模拟方法可以模拟和预测洁净室内的主要场，从而确定最佳的空气净化方案，为洁净室的设计提供良好的参考。 洁净室流场数值模拟的主要步骤 建立数学物理模型 网格划分 设置计算边界条件 数值算法求解 结果可视化及结果分析。 建立物理模型 房间尺寸 X×Y×Z=8.0m×3.0m×6.0m； 送风口 2.6m×2.4m； 两侧下回风，回风口 4.0m×0.3m 底边离地0.1m； 排风口 0.4 m×0.4m； 手术台 1.8m×0.6m×0.8m。 图4-40 几何模型 1-送风口 2-手术床 3-回风口 4-排风口 数学模型 建立数学模型是为了对所研究的流动问题进行数学描述。洁净室内空气的流体流动通常用不可压缩流体的粘性流动控制微分方程来描述。 因此数值模拟中最基本的数学物理模型即为粘性流体的N-S方程。 采用稳态不可压缩N-S雷诺时均方程，用湍流涡粘度模型处理雷诺应力项，方程的封闭采用高雷诺数κ-ε模型。以及相应的假设条件。 数值计算方法 由N-S方程建模获得的微分方程相互耦合，具有很强的非线性特征，目前只能利用数值方法进行求解。这就需要对实际问题的求解区域进行离散。数值方法中常用的离散形式有：有限容积法，有限差分法，有限元法等。 划分网格，选择算法。 边界条件的处理 入口边界；出口边界； 壁面边界 屋顶、地板及内隔墙取绝热条件，外墙壁面取定热流边界条件，综合传热系数。 对气、固耦合问题，手术床等固体区域的粘性系数设为无穷大，气、固交界面空气流动取无滑移条件；手术床等壁面温度按绝热条件进行计算。 结果：速度场、温度场 图4-42 X=4.0m断面速度等值线分布 图4-41 X=4.0m断面速度矢量分布 结果：速度场、温度场 图4-44 Y=0.4m断面速度等值线分布 图4-43 Y=0.4m断面速度矢量分布 结果：速度场、温度场 图4-46 Y=1.1m断面速度等值线分布 图4-45 Y=1.1