矢流洁净室的模型实验与数值模拟

针对矢流洁净室这种新型、节能的洁净室，本文用数值摸拟和模型实验两种方法对其进行了研究．模型实验实测了空态和静态两种工况下模型矢流洁净室室内流场和浓度场，给出了流场图和浓度场实测结果；数值模拟方法，根据ｋ─ε紊流模型，采用有限差分法，对两种工况下矢流洁净室室内流场和污染物的分布进行了计算机求解，得出室内流场图及污染物分布特性．通过对两种方法所得结果进行分析和比较，证明了矢沈洁净室净化的基本原理，得出矢流洁净空室内流场特点有利于其达到较高级别洁净度，且浓度场实测结果证明该种洁净空可以达到较高级别的洁净度。建议某些场合推广使用矢流洁净室。     

矢流洁净室静态模型实验研究

本文对矢流洁净室进行了静模型实验研究,实测了静态工况下模型间内的速度场,并在室内设置点污染源,实测了室内浓度场,得出了这种洁净室的污染物分布特性。实验结果表明,矢流洁净室内气流流型属于空气洁净技术中较为合理的气流流型。     

矢流洁净室数值模拟与实验研究

以Ｋ－ε－紊流模型为基础，采用有限差分的方法，对矢流洁净室三维紊流流场和污染物的分布进行了数值模拟，并在模型洁净室内放置工作台和点污染源，对矢流洁净室做了实验研究。对实验结果和计算结果的对比和分析，揭示了矢流洁净室内气流的流动特性和污染物的分布规律，得到了这种洁净室的一些主要设计参数。     

矢流洁净室的数值模拟

本文以工程中广泛使用的Ｋ－ε紊流模型为基础，采用有限差分法，对矢流洁净室三维紊流流场和污染物深度场进行了数值模拟。通过对大量算便的计算结果的对比分析，进一步认清了矢流洁净室内气流的流动特性和污染物的分布规律，得到了这种洁净室的主要设计参数，并给出了扇形送风口边界条件的处理方法。本文为矢流洁净室的设计及其在国内的推广使用提供了依据。     

非单向流洁净室洁净度的理论计算与实验研究

目前在设计洁净室的空调送风系统时,送风量的确定多采用设计规范中的经验数据,这往往会使得所设计的换气次数过大,造成能源的大量浪费。为了减少这种现象的发生,需要依据洁净室室内实际颗粒物浓度和工艺要求的洁净度等级来建立颗粒污染物负荷控制换气次数的理论计算模型。本文在对原有洁净室理论计算模型进行完善和改进的基础上,建立了新的计算模型;而后通过实验方法对洁净室可能达到的一些典型条件进行了实际模拟,将实测结果与理论计算的结果进行了比较,并以此对理论计算模型进行了修正。通过理论和实验研究可知,洁净室室内的颗粒物浓度主要取决于室内的发尘量、换气次数的大小和洁净室室内气流组织形式。     

矢流洁净室二维流场的大涡模拟

采用大涡模拟技术对矢流洁净室二维流场进行了数值模拟，分析了模拟结果，确定了空态洁净室的送风口半径、回风口高度、送风速度等参数，指出湍流大涡模拟能准确得到洁净室流场中旋涡的位置和尺度，适用于对洁净空调多种工作环境的数值模拟。     

矢流洁净工作台数值模拟

采用Ｋ－ε紊流教学方程及壁面函数法，对矢流洁净工作台的速度场、浓度场进行了数植模拟，得出操作区内气流流动特性和污染分布规律，给出优化尺寸，论证了矢流用于洁净工作台的可行性和优越性。     

不同送风面积下洁净室浓度场的数值模拟分析

本文以典型上送双侧下回洁净室为研究对象，建立相应数学模型，利用计算机进行模拟分析，总结出不同面积送风口布置方式对洁净室流场及浓度场的影响，并通过实验对比，验证数值计算方法及结论的可靠性。     

矢流通风卫生间污染物气体扩散数值模拟

在建立传统公共卫生间和经过改造后的卫生间模型的基础上,分别对卫生间内污染物的浓度场和速度场分布进行数值模拟,并对模拟结果进行比较和分析.传统卫生间内气流组织分布杂乱无章,经改造后的卫生间,气流组织形态基本呈单向矢流,气流直接从呼吸区到污染区再排放到室外,污染物浓度分布基本在排风口处较低区域.改变卫生间内进、排风口相对位置以及进风口形式,采用百叶风口,使卫生间内气流整体呈单向矢流,污染物扩散影响范围较其他情况明显减小.     

沉淀池的三相流数值模拟

采用FLUENT中多相流Mixture模型对辐流式沉淀池内流场、悬浮物浓度场进行模拟,经分析认为不同粒径的颗粒可设置为不同的相,据此实现了对沉淀池的三相流数值模拟。     

两种高效空气过滤器送风口特性分析比较

为了研究高效空气过滤器送风口对非单向流洁净室气流组织的影响及其特性,本文用模型试验的方法,对两种高效空气过滤器送风口性能进行了研究.获得了工作区的悬浮粒子浓度数据,将实验数据进行了分析对比.结果表明:带扩散孔板的高效空气过滤器送风口性能比带新型扩散孔板的高效空气过滤器送风口性能好得多,并对此结果进行了分析.最后给出这两种高效空气过滤器送风口的适用条件,并提出其选型的建议.     

洁净室气密性检测方法研究——国标《洁净室施工及验收规范》编制组研讨系列课题之八

分析了在正、负压洁净室进行洁净室气密性验证的重要性,对洁净室气密性相关问题进行了理论计算,给出了具体检测方法,并进行了实验研究.结果表明,一个密封很好的洁净室,500 Pa压力的半衰期不足5 min,小时泄漏率不到10%.     

洁净室流场数值模拟的研究进展

对洁净室的应用和发展进行了回顾，分析了洁净室的流场，介绍了数值模拟方面常用的几种模型及国内外在洁净室模拟方面取得的成果，列举了常用的CFD软件，分析了国内研究所存在的问题。     

准单向流洁净室不稳定涡流三角区分析

对全顶棚送风、相对两侧墙下回风的准单向流洁净室的气流组织进行了大涡模拟，并对模拟结果进行分析，讨论了不稳定涡流三角区的大小及其与洁净室宽度、送风口高度的关系，认为用大涡模拟所得结果更加合理。     

生物安全实验室气流组织效果的数值模拟研究

对上送上排和上送下排气流组织形式下生物安全实验室内的污染物浓度场和气流速度场进行了数值模拟,结果表明上送下排在室内污染物排除效果上明显优于上送上排。将数值模拟结果与模型实验结果进行了对比,二者基本一致。     

ISO 6级洁净室换气次数确定方法的实验研究

非单向流洁净室设计时,由于事先无法准确获得室内发尘量资料,一般按洁净度要求利用相关设计规范确定换气次数取值范围,但所选用的换气次数在各种因素的影响下,实际使用时是否能满足洁净度要求,是否会过大而造成能耗浪费。以一典型顶送侧回的ISO 6级非单向流洁净室为研究对象,利用正交实验方法,获得对室内洁净度影响较大的4个因素影响程度排序：室内发尘量、换气次数、送风口尺寸、尘源高度。在此基础上,在送风结构与房间污染源位置固定的洁净室内,进行不同换气次数下室内发尘量对室内浓度变化的特性实验。通过实验结果获得不同换气次数、发尘量时的颗粒物浓度计算拟合式,以此确定了ISO 6级下选用换气次数的室内最大允许发尘量,即按规范选用50～60次/h换气次数时室内最大允许发尘量为7.4×10⁴～8.9×10⁴ pc/(m³·min)。同样,还可确定在不同发尘量时需要的最小换气次数,比如室内发尘量为4.0×10⁴ pc/(m³·min)时,此时ISO 6级洁净室只需n_min=27次/h...     

自净时间检测方法的分析与探讨

自净性能是非单向流洁净室最重要的性能反映。对药厂洁净室,为保证药品质量,其自净性能应能满足洁净度及污染物控制的要求。目前自净性能由100∶1的自净时间来表示。WHO及我国新GMP对自净时间均有严格要求。为保证洁净室安全运行,须定期对洁净室自净时间进行测试。按ISO14644-3的定义100∶1自净时间有t1000-10与t100-1两种表示方法,但哪种方法更接近实际,目前工程上尚无定论。本文在基于均匀分布理论计算的基础上,结合实测,对这两种方法进行分析,比较得出洁净室自净时间测试的最佳方法。     

关于洁净室等动力采样的研究

本文根据实验理论研究,对层流洁净室空气洁净度的检测要否遵循等动力采样原则进行了探讨。给出了由于非等动力采样引起的误差值.指出对洁净室检测应等动力采样.     

室内有毒有害气体扩散的数值模拟

采用基于RNGKε湍流模型的CFD方法,模拟了通风模型房间内的气流运动和由固定点释放的示踪气体CO2的浓度分布,分析了送风速度和释放源位置对浓度场的影响。气流速度场的模拟结果与文献中的流动显示实验结果比较吻合。     

用CFD方法模拟膜生物反应器内部流场及布气优化

采用Eulerian多相流模型对膜生物反应器进行气液两相流数值模拟,对"对齐"和"对齐导流"两种反应器构型内部流场气含率、速度场和膜面液体流速进行了分析比较,并就布气方式进行了分析和优化,同时借助缩小实验模型对模拟结果进行了实验验证。结果表明:两种反应器构型流场内的气泡呈现出汇集于膜组件中心位置,然后在膜组件顶端散开的流动状态;导流作用对反应器内气含率分布的影响不大,但对速度场分布特性影响显著;体积缩小100倍的对齐导流模拟装置中的气液流动状态与CFD模拟结果基本一致;通过对布气方式的优化模拟发现,不均匀布气方式可以改善气体分布状况,提高反应器内气含率和流场的湍流强度。