Clabso对单向流洁净室的气流流型模拟

洁净室设计考虑的因素很多，气流组织是洁净室设计时应考虑的一个重要方面。

图1   洁净室内部照片

目前，洁净室常见的气流组织方式可分为两大类，即单向流和乱流。

本期小编就先带大家了解一下单向流洁净室的气流组织方式。

在单向流洁净室内，干净气流不是一股或几股，而是充满全室断面，所以这种洁净室不是靠掺混作用，而是靠推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外，从而达到净化室内空气的目的。由于气流的流线始终是平行的、无涡流，因此单向流洁净室可以根据气流组织形式分为垂直单向流洁净室和水平单向流洁净室。

图2   单向流洁净室

为了直观的展示这两种气流组织形式，我们采用Clabso软件分别对其进行流场模拟。

垂直单向流是气流以一定的速度（0.25m/s~0.5m/s）从顶棚流向地坪的气流流型。这种气流能创造100级、10级、1级或更高洁净级别。它是高级别洁净室应用最广泛的一种气流流型，因其投资高、运行费贵，工程中尽量将其面积压缩到最小，用到必须用的部位。

图3  垂直单向流截面矢量图

图3为通过Clabso软件对垂直单向流洁净室进行模拟的结果。顶部FFU满布，空气是由顶部FFU垂直向下吹。由图中分析得出，空气由上往下吹，可得到较高的洁净度，在制程中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外而不会影响其它工作区域。

水平单向流是气流以一定的速度（0.3m/s~0.5m/s）从一面墙流向对面的墙的气流流型。该气流可创造100级的净化级别。其投资和运行费低于垂直单向流流型。

图4  水平单向流截面矢量图

图4为通过Clabso软件对简单的水平单向流洁净室进行模拟的结果。由图可知，左侧FFU满布，水平单向流空气自过滤器单方向吹出，由对边墙壁的回风系统回风，尘埃随风向排出室外，一般在下流侧污染较严重。

1）垂直单向流：可达到最高洁净级别，室内工艺设备可以任意布置，自净能力强，简化人身净化设施，运转后短时间内即可变成稳定；但它的建造费用比较高，室内空间不易扩充。

2）水平单向流：对建筑高度要求不高，构造简单，便于布置灯具，高效过滤器安装、更换比较容易，运转后短时间内即可变成稳定；但需洁净室两端长度较长，沿气流方向的空气洁净度不同，下风侧空气被上风侧的设备、人员污染等。