郭春梅[1]2004年在《高效过滤器送风口扩散板性能的研究》文中研究说明乱流洁净室在洁净室中占有非常重要的比重,约在 95%以上。高效过滤器送风口作为洁净空调系统的末端送风装置,把干净的空气送到室内,在乱流洁净室内通过稀释作用,降低室内空气中污染物浓度,同时将污染空气从回风口或排风口排出。高效过滤器送风口扩散板对于扩散送风气流,形成均匀扩散的室内气流流型是非常重要的。目前工程中使用的不同规格型号的高效风口扩散板的开孔率在 7%~20%之间,存在着很大的差异。本课题就是针对乱流洁净室内高效过滤器送风口扩散孔板开孔率及其布局对扩散效果的影响进行研究。课题选择 FLUENT 商业软件 AIRPAK2.1 版本,采用标准 K-ε双方程模型,用动量方法建立乱流洁净室内高效过滤器送风口的模型,数值模拟了常用的GF01-1.0 型,GF01-0.5 型和 GF03-1.0 型叁种高效过滤器送风口扩散板的在不同开孔情况下对于送风气流的扩散效果和室内气流分布的影响。在实验室内实测了GF01-1.0 型高效过滤器送风口扩散板在送风量为 200m3/h 时,在不同孔情况下特征断面上的速度的分布和洁净室的自净时间,并测量了在送风量分别为 200 m~3/h,404 m~3/h,570 m~3/h,735 m~3/h 的不同工况下扩散板开孔率对于扩散板出风量和板内静压的影响,并用发烟和悬挂丝线的方式对额定风量(700 m3/h)下扩散板下方的出流状况进行了观察试验。通过实测与数值模拟结果的对比分析,给出了 GF01-1.0 型高效过滤器送风口扩散孔板在送风量为 200m~3/h 和 700 m3/h时的开孔率,并在数值模拟的基础上,结合 GF01-1.0 型的测量结果,给出了GF01-0.5 型和 GF03-1.0 型的开孔率建议值。课题的研究对于建立结构简单,气流分布合理的扩散板,优化高效过滤器送风口性能,改善的扩散板的出流状况,形成均匀扩散的气流流型,减少洁净室内的涡流区和回流区,均匀室内的污染物浓度场,缩短自净时间,起到非常重要的作用。
郭春梅, 张于峰[2]2006年在《高效过滤器送风口扩散孔板的数值模拟与实验》文中进行了进一步梳理高效过滤器送风口扩散孔板的开孔情况影响着室内流场、室内空气洁净度、洁净室自净时间和扩散板阻力.对GF01-1.0型高效过滤器送风口扩散孔板的开孔情况对室内流场的影响进行了数值模拟,并采用风速仪、激光粒子计数器和微压计分别测量了扩散板开孔变化对室内气流分布、洁净室自净时间和扩散板内静压的影响.结果表明随着开孔率的降低,扩散板的阻力增大.在扩散板扩散越均匀、涡流区和回流区越小的情况下,洁净室自净时间越短.并且在不同的送风量下,形成室内均匀流场的扩散板开孔情况不同,所以高效过滤器送风口扩散孔板宜在额定风量下运行.
李岩[3]2004年在《矢流洁净室气流组织的研究》文中研究说明洁净室为了达到其所要求的洁净度级别需要叁个条件:一是性能良好的高效过滤器,二是足够的送风量,叁是合理的气流流型。而使用合理的气流流型能够有效地减少送风量。采用新的送风口的型式及气流组织方案,用尽可能少的洁净空气以满足洁净室所需的洁净度级别,被公认是节能和降低造价的一项重要措施。矢流洁净室作为一种新型、节能的洁净室在国外虽有应用,但在国内几乎为空白。本文探索了把矢流用于医院洁净病房空调的可行性。本文采用CFD模拟和模型实验相结合的方法对矢流洁净病房内的气流组织进行了研究。CFD模拟根据标准κ-ε双方程紊流模型,采用有限容积法,利用Airpak商业软件包对矢流洁净病房在空态和静态下室内气流场进行了计算机模拟,得出室内流场的分布特性。模型实验实测了静态下矢流洁净病房内气流场,给出了室内流场的实测结果,并在室内设置了点污染源,模拟病房内病人的污染物散发情况,实测了室内浓度场,得出洁净病房内污染物排出特性。最后,在送风量和过滤器面积均相同的情况下,对非单向流形成的室内浓度场进行了测试,与矢流气流流型进行了对比。结果表明,CFD模拟的计算结果无论在定性上还是在定量上都与实验结果符合得较好,在高效过滤器的外面加装扇型散流孔板室内的气流场要优于由高效过滤器直接送风。扇型散流孔板的开孔率应该在0.15～0.3之间,最佳为0.2。高效过滤器可以根据现场条件设置在顶棚或侧墙上,但是设置在顶棚上的室内流场效果要优于设置在侧墙上的。随着房间长度的增加,房间中部工作区的流场由垂直单向流过渡到近似水平单向流,其速度的均匀性方面不如水平单向流。洁净病房内摆放病床后会对室内气流造成一定干扰和阻碍,但是除了病床周围,房间其余部分的流场和空态时基本一致。病床最好摆放在房间的中、后部,越靠近回风口越有利于有害物排出。由于单向气流的抑制作用,矢流洁净室内尘埃粒子很难逆向扩散,在点污染源前方基本未受到污染。这种气流组织,污染物横向扩散较小,污染物可以从回风口迅速排除,是一种比较理想的气流流型。在送风量和过滤器面积均相同,同样在空态的情况下,矢流形成的室内流场的洁净度要高于非单向
贾猛[4]2012年在《高效空气过滤器气流均匀性数值模拟及分析》文中认为高效过滤器是安装在单向流洁净室内的末端送风设备,它的气流速度及气流均匀程度直接影响到洁净室的洁净度等级,进而影响工艺过程和产品质量。国际上绝大多数的标准要求单向流洁净区的逐点风速与平均风速的偏差应在±20%以内,但是很多单向流洁净区得实测结果表明,达到这个要求并不容易。其中一方面的原因就是过滤设备内部结构设计不合理,本课题将会基于此类型的过滤器进行分析,使过滤器设备的出风均匀度优化以满足规范要求,同时也可为同类型过滤器设备研发及流场研究提供技术支持。本文用数值模拟的方法对高效空气过滤器内的流场进行了深入的分析和研究。以过滤器物理模型为基础,对过滤器内的流动问题做了合理的假设和简化,建立了该问题的数值模拟模型。该模型以标准k—ε方程湍流模型为基础,采用UPWNID格式对微分方程进行离散,近壁处的流动采用壁面函数法,对于过滤器内的滤料以多孔介质来处理,其压降符合Daryc定律,并用SIMPLE算法来求解方程,得到了过滤器内部流场和出口速度分布状况。在基本模型的基础上,对不同过滤器结构工况进行了模拟运行比较,确定了合理的结构方案。在此基础上进行了不同风量的模拟比较,从而验证了本模拟模型和过滤器结构的广泛适用性。研究结果表明:对高效空气过滤器,合理的均流板开孔率、相对高度可以使箱体内部气流分布均匀,通过各种不同开孔率、不同高度工况对比,得出在开孔率为50%、据箱体上表面高度为50mm时达到最小值<10%,满足要求。对侧出风过滤器,添加导流板后气流的速度场分布更为均匀,箱体出口流量的不均度幅值大大降低,3块导流板时流场均匀程度最佳,在入口风量为额定风量的50%、120%的情况下也有较好的适应性。对叁种过滤器散流板,旋流式散流板的射流扩散程度较大,多孔式散流板的涡流区和回流区较少,能形成均匀分布的室内气流流型;条缝式散流板的面平均速度沿深度方向衰减慢,能更好的向下推送气流。对365型号发尘,进行了单发尘环竖向发尘、水平发尘工况对比,还进行了水平发尘单环、双环工况对比,选用了两个发尘环,水平对称开孔的发尘形式。
刘春雁[5]2003年在《装配式洁净室的性能研究》文中进行了进一步梳理洁净室是空气洁净技术创造洁净微环境的最重要、最具代表性的设施，是空气洁净度达到规定级别要求的可供人类工作的场所。现在洁净室的空气净化系统的发展已经比较完善，但是用在医院中的防止交叉感染或传染性疾病传播的小型装配式洁净室还有待进一步发展与完善。本课题研究的装配式洁净室主要用于对传染性病人的隔离或防止病人术后感染。在医院里，常采用隔离性护理技术、加强医院环境清洁等措施来防止感染和传染。因此装配式洁净室是需要经过全面科学设计的局部净化环境，它首先要求环境中的空气是净化的，其次是能够满足各种功能的需要，能够最大限度地避免交叉感染。 本文主要对装配式洁净室净化空调系统的性能进行研究，推导出稳态和非稳态情况下装配式洁净室室内污染物质浓度的公式。比较了在装配式洁净室空调系统的送风管道中安装管道式静电吸附过滤器后，对室内污染物质分布的影响。实验得出动态条件下装配式洁净室室内污染物质浓度的变化情况。推导出适合装配式洁净室的不同高度下室内污染物质浓度的变化公式。根据理论推导及实验数据得出适合医院二类环境的装配式洁净室的换气次数范围。通过调节转子流量计的流量来达到动态模拟室内污染物质浓度的变化情况，并根据对实验结果的修正得出装配式洁净室室内模拟污染源的轨迹方程，为动态模拟提供了理论依据。通过对测得不同换气次数下装配式洁净室室内的浮游菌浓度和沉降菌浓度的一元线性回归分析得出浮游菌浓度和换气次数的关系、沉降菌浓度和换气次数的关系以及浮游菌和沉降菌之间的关系，反映了动态情况下，细菌运动的随机性。同时采用调节送风机组和排风机组来有效地控制装配式洁净室的室内外压差，还可根据需要来调节洁净室的正负压差。同时对其末端送风口的射流情况进行实验比较，发现局部孔板扩散板在工作区域内的温度和速度分布比较均匀，适合装配式洁净室。比较了用在装配式洁净室空调系统中的管道式静电吸附过滤器和高效过滤器的阻力大小，得出在空调系统中加管道式静电吸附过滤器的系统总阻力比传统的叁级过滤系统的阻力小的多。最后通过模糊评价方法来综合评价装配式洁净室的整体性能，比较得出装管道式静电吸附过滤器的新系统比传统的叁级过滤系统的整体性能好的多。装配式洁净室对提高医院卫生质量、防止院内感染及呼吸道疾病传染、保障人们生命健康有重要的意义。
赵旭东, 冯树根, 苏敏芳, 李新波[6]1995年在《1000级洁净室新型气流组织的研究》文中研究指明本文以一实际工程为例,介绍了适合于小面积1000级洁净室的一种新型气流组织形式。分析了新型气流组织下换气次数和常规气流组织下换气次数之间的关系。对这种气流组织形式在小面积洁净室中的应用作了可行性和经济性分析。 1、问题的提出《洁净厂房设计规范》GBJ73-84规定:1000级洁净室送风方式为孔板顶棚送风,条
范秀娟[7]2013年在《CFD在生物安全柜优化设计中的应用研究》文中指出生物安全柜是处理危险性微生物时所用的箱形空气净化安全装置,是生物安全实验室的基础安全设施,对人员、产品和环境起着一次隔离的作用。近年来医疗卫生、疾病预防、环境监测等领域对生物安全日益重视,生物安全柜的需求量也日益增大,这使得对生物安全柜的优化设计和研究变得更加严格和重要。计算机流体力学(CFD)的发展和计算机硬件水平的提高,为生物安全柜性能研究开辟了一个新空间。使用计算机流体力学对设计精密的生物安全柜进行研究,不仅省时省力,操作方便,而且不受实验仪器和设备的限制,可以取得适用于多种工况的结果。本文在充分调查和研究国内外生物安全柜发展现状的基础上,运用CFD模拟的方法对生物安全柜气流组织进行优化。首先以Ⅱ级生物安全柜为例,建立了基于CFD理论的模型,并通过分析数值模拟结果和实验测试的方法对模型进行了有效性验证。接着对前窗进气气流和顶部下降气流进行了分析,得出随着进气速度变化操作区内气流变化情况,并分析计算出前窗气流速度值上限值和最优值,在保证不发生外溢和贯穿的前提下,适当增大下降气流速度能使操作区气流更接近于层流。高效过滤器和风机系统是生物安全柜的重要组成部分,本文介绍了CFD在高效过滤器和风机优化设计中的运用。CFD还可以方便地应用在气溶胶扩散的模拟中去。掌握气溶胶的分布及扩散规律,对生物安全柜的气流优化设计有着指导意义。
王科[8]2005年在《洁净室气流组织模拟及优化》文中研究表明在信息时代高速发展的今天,大规模、超大规模集成电路的生产对洁净室提出了更高的要求。优化洁净室气流组织形式是提高洁净室洁净度的一种有效途径。本文主要研究和探讨了利用数值模拟计算(CFD)技术,对一个不同的过滤器满布比和不同的回风形式的垂直单向流洁净室的气流组织进行模拟,并详细叙述了基于模拟结果进行计算分析实现气流组织优化的关键技术和实现方法。介绍了洁净室技术与集成电路生产之间相辅相成的关系,对洁净室和数值模拟技术的国内外发展现状和趋势做了综述。接着从垂直单向流洁净室的工作原理及其四种不同的送风形式出发,讨论了洁净室气流组织的各方面的影响因素。选择CFD技术,采用高雷诺数的K-ε紊流的数学模型和有限体积法的数学离散方法,选用数值模拟软件fluent6.0,对一个顶棚满布高效过滤器、格栅地板回风和两侧下回风两种送风方式的洁净室进行气流组织的模拟计算,得到了不同满布比的速度场分布。通过对此洁净室模型的数值模拟计算,得出的结论如下:当满布比在60%以上时,格栅回风口的送风形式的气流平行度和两侧下回风口形式的气流平行度在工作区都能满足洁净度的要求; 对于上送侧回,随着满布比的减少,产生回流的概率增大,适当增加送风口的面积,可适用于不大于100级的洁净室。最后对全文进行了总结,对此垂直单向流洁净室气流组织的数值模拟计算展望了进一步工作。
翁钰影[9]2004年在《新型传染病房通风空调方案的研究》文中研究说明本论文针对以SARS为代表的烈性呼吸道传染病的传播特性，对传染病房的空调通风方式开展研究，以解决室内气流组织的合理分布，无害化排风以及系统的合理用能问题。文中综合应用计算流体力学的理论和方法模拟叁维较复杂条件下隔离病房室内空气流场、浓度场以及温度场的湍流流动，在对数学模型及物理模型进行理论分析的基础上，对含湍流双方程模型及非均温强制对流的耦合方程组采用了联立迭代解方法，并使用了对流-扩散方程系数的计算法、SIMPLEC算法、交错网格法等，边界条件采用了的κ-ε占模型结合壁面函数的方法。并将数值模拟的结果采用计算机图形学的直观方式来表示多种气流组织方案的气流流型，由此证明本论文气流组织方案的合理性；同时通过比较、分析各种现有的杀菌消毒方法，提出一个针对传染病房使用特点的病房排风无害化的方案，并以实验数据来说明此种杀菌消毒处理的有效性；最后通过论述、计算比较，提出针对传染病房空调通风特点的合理的冷热回收措施。
蒋新波[10]2005年在《基于CFD实验动物房气流环境系统的优化研究》文中研究表明21世纪是生命科学时代,各国之间在生命科学高技术领域展开了激烈竞争。实验动物是生命科学发展的基础和重要支撑条件,生物、医学、制药、化工、农业、环保、航天、商检、军工等研究以及药品安全评价、效果实验均离不开实验动物;在科学研究中,实验动物被称为活的“精密仪器”,国际间的学术交流、成果评价、产品质量评定,都要求使用相同标准的实验动物。实验动物房作为实验动物生长和生活的环境,也越来越受到科学家们的重视,实验动物房环境质量是实验动物品质和质量的最基本保证,随着GMP规范(GMP是Good ManufacturingPractices的缩写,中文名为《药品生产质量规范》)的进一步实施和生命科学的进一步发展,实验动物房环境控制的重要作用也在一步一步的体现。 与常规空调相比,由于实验动物房的发展历史不长,实验动物房洁净空调系统在实践中有许多问题还没有得到妥善的处理和引起足够的重视,普遍存在的问题是在系统的设计中为了达到洁净标准而未考虑节能,导致能源浪费大;另外还存在在实际饲养条件下的气流环境控制效果欠佳、验收标准模糊等实际问题。这些问题都牵涉到实验动物房内部的洁净度控制,并直接影响到实验动物的质量。 本课题的研究目的旨在实现节能的基础上优化实验动物房室内气流环境,提高实验动物的质量。本文在全面总结和阐述实验动物房及其环境控制的历史、现状与发展趋势的基础上,结合某一实际工程,首次通过CFD对实验动物房的气流环境控制问题进行详尽的研究,通过实测与模拟分析来研究洁净度、气流组织与换气次数的关系,并对该实验动物房的运行和管理进行了跟踪测试,从而找到合适的气流组织形式和换气次数,形成一套实用的气流组织和压差控制方案,达到洁净和节能的目的,为规范制定、工程设计和施工、环境控制系统的运行管理等提供参考。 本文的研究主要有下面几个方面: 1、以实际工程的作为切入点,介绍了现行的典型实验动物房的室内气流组织形式,通过CFD模拟,分析比较了方形风口上送下回式、条形风口上送下回式、条形风口异侧送回式、条形同侧送回式、平行流等几种不同的气流组织方式的净化效果,并详细分析了笼架摆放方式的影响。经技术经济分析表明,实验动物房
参考文献：
[1]. 高效过滤器送风口扩散板性能的研究[D]. 郭春梅. 天津大学. 2004
[2]. 高效过滤器送风口扩散孔板的数值模拟与实验[J]. 郭春梅, 张于峰. 天津大学学报. 2006
[3]. 矢流洁净室气流组织的研究[D]. 李岩. 天津大学. 2004
[4]. 高效空气过滤器气流均匀性数值模拟及分析[D]. 贾猛. 东华大学. 2012
[5]. 装配式洁净室的性能研究[D]. 刘春雁. 东华大学. 2003
[6]. 1000级洁净室新型气流组织的研究[J]. 赵旭东, 冯树根, 苏敏芳, 李新波. 洁净与空调技术. 1995
[7]. CFD在生物安全柜优化设计中的应用研究[D]. 范秀娟. 天津理工大学. 2013
[8]. 洁净室气流组织模拟及优化[D]. 王科. 华中科技大学. 2005
[9]. 新型传染病房通风空调方案的研究[D]. 翁钰影. 南京理工大学. 2004
[10]. 基于CFD实验动物房气流环境系统的优化研究[D]. 蒋新波. 南华大学. 2005