一种带有围挡的FFU出风口设计

洁净室内部的气流组织一直是工程师的研究热点，根据不同的应用场景，人们提出了不同的设计思路。

垂直单向流区域空气洁净度高，被工作区污染的空气能够很快排出，可以有效防止微粒扩散，地面不会积尘，微粒二次飞扬极少。为了延伸垂直单向流的有效长度，缩短送风口至工作区的距离，人们提出了一种带有围挡壁的FFU出风口设计。为了有效观察这种结构设计下的气流组织形式，本文在Clabso计算平台上对此应用场景进行了模拟仿真，计算模型如图1所示，图中红色面为FFU，在两侧的墙壁底部开设出风口。为了更清晰的观察围挡壁的结构，特别给出计算模型的剖面图，如图2所示。

图1 计算模型

图2 计算模型剖面图

图3所示为速度流线图。可见，从FFU出来的气流垂直向下流动，在局部区域形成垂直单向流。

图3 流线图

图4 截面A处速度分布云图

图4所示为截面A处的速度分布云图。整体来看，从FFU出来的高速气流离FFU出风口越远，高速核心区的范围越小，这是由于粘性耗散使得高速气流的能量发生损失。

局部来看，以水平线B为分界线，在分界线上方，气流处于挡板遮挡的范围内，在此范围中，高速气流和外围低速或者静止气流不发生相互作用，能量损失小，所以高速流束的范围基本没有发生变化。在分界线下方，高速流束离开围挡的遮挡区域，高速流束和外围气流接触，产生能量的损失，高速流束的范围和速度分布开始发生变化。

综合上述分析可以知道，FFU的出风面可以看成下移到位置B处，围挡的存在可以延伸垂直单向流的长度，缩短送风口至工作区的距离。