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云南大理净化车间的气流组织与节能特性

洁净空调系统为了满足室内洁净度要求，送风量大，造成系统的输配能耗高，尤其是对于净化级别高的系统，这种情况越发严重。开发一种既能满足净化要求，同时又能降低系统运行能耗的洁净空调系统是业界一直研究的热点问题。对辐流洁净室气流组织和污染物分布进行了数值模拟，并在动态条件下对辐流洁净室进行了实验研究，揭示了矢流洁净室内气流的流动特性和污染物的分布规律;魏学孟依据对矢流洁净室的理论分析、实验研究及数据值模拟结果，总结出矢流洁净室的设计参数;李岩对辐流洁净室应用于洁净病房的气流组织进行研究，用 Airpak 商业软件包对辐流洁净病房在空态和静态下进行流场分布模拟，并通过实验测试了动态条件下的污染物浓度场;常茹等采用数值模拟和模型实验相结合的方法对辐流洁净病房内的气流流型进行了研究;周玉岩等对辐流洁净室风速测试与气流形态进行分析，并对辐流洁净室全区域风速变化情况进行测试，探讨其在空态下风速检测的具体方法;石家庄奥祥医药工程有限公司的科研团队将辐流洁净室应用于公司的生产车间。综合以上的研究成果，辐流洁净室的研究取得了一定的进展。尤其是对辐流洁净室空态下的气流组织特征，设计参数，涡流的位置，浓度场分布模型有了深入的研究，给辐流洁净室带来了很好的研究基础。本文针对辐流洁净室在电子工业厂房动态条件下的气流组织和节能特性进行了数值模拟。

1 数值模拟

1.1 物理模型

本文采用 Airpak 数值模拟软件分别对辐流洁净室和乱流洁净室的气流组织和污染物浓度场进行模拟，根据实验条件，模拟对象为电子工业厂房，洁净厂房的洁净度要求 ISO 6 级。按照与实际大空间厂房长度、宽度、高度 3:2:1 的比例，将厂房洁净生产车间模型设置为 7.05m×4.33m×2.6m(长×宽×高)。人数及操作台设置：根据生产车间模型的面积，设计工作人数为 4 人。综上所述，本文根据 ISO 6 级洁净室设计要求，设置辐流洁净室动态模拟条件：

(1)送回风设置

送风口模型采用风口动量模型，在房间顶棚布置 4 个过滤器，外布扇形扩散孔板，4 个回风口布置在对面侧墙下部，与送风口呈对角线布置。房间顶棚安装日光大理灯 6 组。

(2)室内设施及人员布置

操作台 1 台(5m×1m×0.75m)垂直辐流送风口布置，工作台布置 4 个操作工人，平均分布在工作台两侧。

(3)尘源设置

空气洁净度级别的含尘浓度是在工作人员进行正常操作时测得的数据，所以代表洁净度级别的空气含尘浓度应是工作状态即动态下的数据。由于洁净厂房室内发尘主要由人员产生，设备产尘根据不同的生产工艺会有较大的区别，故本次模拟采用简化尘源的方式，即只设置人体产尘。根据烟气含尘浓度的简化计算法，烟气的含尘浓度估算范围为14.7 g/m3 ~ 61.3 g/m3，本文取 50g/m3。

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