中源视角｜一种带有层流罩的室内空气循环系统
层流罩是能将操作员与产品屏蔽隔离的设备之一，其主要用途是避免产品污染。从洁净室吸取的空气，然后采用顶部增压舱里安装的风扇通过HEPA过滤垂直穿过操作区域，为关键区域提供IOS5(级别100)的单向流空气。废气从下面排出，返回洁净室区域。它主要由箱体、风机、高效空气过滤器、阻尼层、灯具等组成。
洁净层流罩是将空气以一定的风速通过高效过滤器后，形成均流层，使洁净空气呈垂直单向流，从而保证了工作区内达到工艺要求的高洁净度。
洁净层流罩与洁净室相比，具有投资省，见效快，对厂房土建要求低，安装方便，省电等优点，目前广泛用于精密机械、电子、制药、食品、精细化工等部门。
图1 洁净室模型图
该模型从上部送风机组进风，通过高架地板，回风管道，形成整体气流回路。本文简单描述了在该模型内气流的运动情况。以及在高架地板均匀分布情况下的气流偏移角的分布情况。
我们通过Clabso软件计算，可以更清晰的展示出它的工作状态。
我们从 3个方面展示层流罩的性能。
我们通过对截面A的气流情况，分析整个气流的运行与分布状态。该位置是整个空间中的主体 位置，具有很强的代表性。
图2 截面A处速度分布云图
从图2截面A处速度分布云图可以看到，空气从层流罩下来后进入到工作区，再通过高架地板进入到下技术夹层，并通过一根回风管道进入到层流罩上方。在层流罩下方速度较高，局部区域换气效率良好，局部洁净度等级较高。但是在高架地板的中心位置，出现了比较大的挤压，导致在回风管道的入口形成一个收缩管道效应，速度提升较大。
图3 流线图
单向流的质量，可以通过气流偏移角来衡量。我们可以计算气流偏移角来观察气流的垂直单向区域。
图4 气流偏移角
由图4可见，它是以竖直向下的方向为参考方向，从整个图中，可以看到在FFU下方的整体区域偏移角是在20°左右，接近高架地板时，偏移角整体增大，这是压力导致的。经过高架地板的匀流作用后，在高架地板的下方的较小区域出现了一条蓝色 区域，这是高架地板的匀流作用的影响。但是一离开高架地板，偏移角马上增加到90，也就是垂直的向回风管道的方向。
出口流量分布均匀度可以通过通量计算出来，这里使用流线展示气流密度。
图5 出口流线图
我们从图5可以看出，在离风机近的地方气流很密，在远端气流比较稀疏，可以通过设置适当的导流板来均衡气流流量分布。
