Clabso在生物安全柜优化设计中的应用

我们从两个方面对其进行了模拟，分别为：

1.前移窗玻璃缝隙间的气流对柜内气流的影响情况。

2.安全柜内工作区的气流分布情况。

1、前移窗玻璃顶部缝隙间的气流情况

图1前移窗缝隙2D模型图 

         图2流动模型气流分析图    图3 细化后流动场模型

图4 移窗玻璃无间隙局部放大流场分析图

当前移窗玻璃与箱体没有缝隙的时候，在前移窗玻璃内壁与主体交汇处的流场很混乱，反而没有带间隙的情况效果好。观察其局部细节，与保留间隙结构的局部气流分布图（见图4）相比，明显有向上并产生气流旋涡。

由此得出结论：前移窗玻璃顶部缝隙可以起到稳定玻璃面内表面的气流的作用。

1.生物安全柜工作区下降风速速度分布情况

图5工作区下降风速分布图

  图6在高效空气过滤器出风面流场分布图 图7在离台面490mm处流场分布图

    图8在离台面330 mm处流场分布图  图9在离台面190 mm处流场分布图

从图5～图9分布图可看到，从上部向下风速呈现“较不均匀一较均匀一均匀一较均匀”四大层面态势。最终接近下部时由于安全柜工作区台面的阻挡以及工作区开口处的气流流入，又会降低均匀性。所以在生物安全柜内要选择适合的区域进行操作。

图10 紫外灯管附件气流场分布图

在生物安全柜内距离紫外灯管下方100mm和200mm的两处，分别用风速计测试紫外灯下方的风速，以此验证风速发生偏移的影响(见图11、图12和表1)。

图11安全柜柜内紫外灯下气流流场 图12安全柜框内紫外灯下气流流场局配放大

图表数据来源于文献《应用CFD技术对生物安全柜的流场分析》

从表2、表3比较，证实Clabso的计算结果的趋势是正确的。紫外灯管对安全柜工作区流场是有影响的，但从下降风速测试的结果看都是在《Ⅱ级生物安全柜》标准要求范围内。

Clabso软件是一款针对客户需求进行分流分析的辅助软件。本软件基于计算流体动力学（CFD）的结果可以呈现出结构内部的气体流动的详细情况，可以替代成本昂贵的风洞实验来验证设计和改进设计。相对于其他CFD软件而言操作简单易懂，使用起来只需要关注于产品的设计参数本身，不需要了解复杂繁复的CFD原理。与此同时，本软件将核心的计算部分剥离出来部署到强大的计算服务器上，保证了仿真结果的可靠性。

声明：本文部分内容引用于文献《应用CFD技术对生物安全柜的流场分析》。