洁净空间新型气流分布方式的机理和特性研究.docx

洁净空间新型气流分布方式的机理和特性研究许钟麟 ☆张益昭中国建筑科学研究院空调所张彦国刘华总后建筑设计研究院航天工业总公司一部梅自力郭大荣同济大学沈晋明吴江空气净化设备厂江培成提要在阻漏层概念的指导下 ,建立了 1∶1 的模型 。模型试验结果证实了理论上的预见 ,在高效过滤器不装在末端 (如当层高不够时) 而又有一定渗漏的情况下 ,新的末端将使室内含 尘浓度降低 50 %～70 % 。计算机模拟计算表明了新型末端装置的气流分布方式的优越性 。关键词空气洁净气流分布阻漏M e c h a n i s m a n d p e rf o r m a n c e of a n a i r d i s t ri b u t i o n p a t t e r ni n c l e a n s p a c e sBy Xu Zhonglin ★, Zhang Yizhao , Zhang Yanguo , Mei Zili , Shen Jinming , Guo Darong , Jiang Peicheng and Liu HuaA b s t r a c tEs t a b l i s h e s t h e p r e d i c t i o n o f a n a i r f l o w p a t t e r n b a s e d o n a b a r r i e r l a y e rc o n c e p t w i t h f ul l2s c a l e m o d e l i n g w h i c h s h o w s t h a t t h e n e w t e r mi n a l c o m b i n a t i o n c a n r e d u c e t h e d u s t c o n c e n t r a t i o n i n d o o r b y 50 % t o 70 % w h e r e t h e h i g h e f f i c i e n c y f i l t e r i s i n s t a l l e d r a t h e r t h a n o n t o t h e c e i l i n g ( a s i n t h e c a s e o f l e s s f l o o r h e i g h t ) a n d s o m e l e a k a g e e x i s t s . C o mp u t e r s i m ul a t i o n a l s o d e m o n s t r a t e s g o o d f e a t u r e s o f t h i s a i r d i s t r i b u t i o n f o r m .Ke y w o r d s a i r c l e a n i n g , a i r d i s t r i b u t i o n , b a r r i e r l a y e r★ The Ins tit ut e of Air Conditioning , China Ac a d e my of Buil ding Re s e a rc h1 概论洁净空间控制污染的机理 ,主要是通过布置在送风末 端的高效过滤器将洁净气流送入 。由于过滤器很难避免在 制作 、运输和安装过程中产生肉眼难以发现的微孔和缝隙 ,所以仅靠密封堵漏不能有效解决渗漏问题 。特别是末端高效过滤器把堵漏 、过滤与分布气流的三个作用耦合于一体 , 大大提高了对末端的要求 ,还可能事倍功半 。因此本文提 出了阻漏层概念以及把高效过滤器适当前移 ,而在末端设 置具有亚高效水平的阻漏层的构想1 ,从而将高效过滤器 的过滤 、堵漏与分布气流三作用“解耦”2 ,分散 、稀释并过 滤漏泄气流 。上述构想曾用于指导工程实践 ,使洁净度与含菌浓度 达到了国际先进水平3 。阻漏层和主流区两个概念结合起来 ,产生了洁净室新 的气流分布方式 ———带阻漏层的末端气流分布方式 ,从而有助于从理论上和实践上改变高效过滤器必须布置在末端的传统模式 ,提高气流分布质量和阻漏能力 ,提供一种能普遍提高微环境污染控制能力的新的工程学方法 。2 带阻漏层的末端气流分布方式机理的理论分析2 . 1 阻漏层理论 阻漏层理论主要由漏泄方程和阻漏方程组成 ,在文献1 中已有详述 。 对于漏泄的估量用漏泄方程来描述 。如图 1 所示的漏泄射流所形成的污染气流的污染浓度N 1′由下式表达 :α1N