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CLABSO应用之:除尘设备CFD气流组织模拟与优化设计

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除尘机柜是一种设备,‌主要用于在特定环境中进行除尘作业,‌特别是在需要高度清洁的行业中,‌如医药、‌电子、‌机械加工和矿山冶金等。‌这种设备的设计和功能旨在有效地去除灰尘,‌以维护工作环境的清洁度和设备的正常运行。

本文基于暖通工程设计CFD仿真软件-Clabso,对某除尘设备进行CFD气流组织模拟与优化设计,为产品优化设计提供理论依据。


风洞环境采用标准大气压;本项目采用KEpsilon湍流模型;顶端FFU采用均匀出风面提供流量;排风风扇网格出现大量错误均采用均匀的出风风面提供流量;机柜腔体内参数如下表所示:


计算网格信息如下:

网格状态 Mesh stats

    点 数 points:6858900

    面 数 faces: 19593246

    网格数 cells: 6330608

  


本次模拟关注以下点:

1.该布局情况下的空气流动方向

2.根据模型的结构设计,核准FFU参数是否合理。若不合理并给出FFU的合理截面积和风量等相关参数。

3.根据模型的结构设计,核准大理石上的排风扇数量和位置布局,以及风扇的风量是否合理,若不合理并给出正确的相关参数。

4.根据模型的结构设计,核准底部机箱的的排风扇数量和位置布局,以及风扇的风量是否合理,若不合理并给出正确的相关参数.

5.给出减少落尘的解决方案和设备内部空间洁净度解决方案

6.给出设备在静态和动态时的空气洁净度和落尘分析报告

01              

             

流场模拟情况


             

             

图2 气流整体图


a.前x方向运动轴附近流场

此处运动轴上方并无设备遮挡FFU直吹,气流吹至运动轴上方后受前风扇和中间风扇影响流向两边。运动轴上方速度在0.35m/s左右,呈现两端速度小中间速度大的情况。


  图3 前x方向运动轴切面速度云图&速度矢量图


b.后x方向运动轴附近流场

受设备影响动轴上方出现明显的气旋,此运动轴表面气流来自前方吹下气流的偏流。运动轴与后方风扇间存在设备阻挡,气流会如下图(第三张)所示撞击设备延设备表面回流至中间区域。建议在运动轴和后排风扇之间的设备外壁上挖空方便气流流通。


图4 后X方向运动轴切面速度云图&速度矢量图


c.前Y方向运动轴附近流场

此处运动轴上方也并无设备遮挡FFU直吹,整体气流效果较好。

图5 前Y方向运动轴切面速度云图&速度矢量图


d.后Y方向运动轴附近流场

少部区域受遮挡吹过,大部分的区域无设备的遮挡。流到此处的气流大部分往后方流动。遇到设备表面后流过后X轴运动轨迹进入中间风扇。


图6 后Y方向运动轴切面速度云图&速度矢量图


02                  

                 
总  结                  

                 

                 

1:前X方向运动轴,前Y方向运动轴,后Y方向气流情况良好。

2:后X运动轴因为设备遮挡。气流进入该气流会产生气流漩涡。大部分气流仍然是流入中间风扇,后排风扇作用体现较小。设计时可以让流经后X运动轴的气流能够流入后排风罩内。



03                        

                       
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来源:中源广科CLABSO
湍流半导体冶金暖通电子理论控制
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首次发布时间:2024-07-28
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