洁净室气流组织
空气洁净技术第四章 空气洁净原理
满布情况与洁净控制
理想满布比为100%时，过滤器后房间内含尘浓 度只决定于过滤器送风浓度。
情况满布为一个比例时，此时就有涡流区，满 布比不同的单向流洁净室，其含尘浓度是不同 的。人员密度不同的单向流洁净室含尘浓度也 不同，所以要适当控制单向流洁净室的人员数 量。
满布比和洁净气流满布比
满布比
非单向流洁净室的换气次数
空气洁净度等级 换气次数（次/h）
备注
ISO6级(千级) ISO7级(万级) ISO8～9级(10万~100万)
③ 不能用把压力提高到比周围环境高的方法防止和 排除污染，而是靠空气的速度防止污染的侵入；
④ 内部的温湿度宜与环境温湿度相同。
单向流隧道式的回风方式
• 该气流组织形式的室 内回风穿过工作台进 行循环，对工作台台 面会造成污染，并且 可能会对界面处产生 诱导气流，降低洁净 工作台的洁净等级。
图4-18 全侧墙回风式气流组织
单向流洁净室不是靠掺混稀释作用，而是靠推出 作用将室内的污染空气沿整个断面排至室外。
单向流洁净室气流组织
保证单向流洁净室洁 净的先决条件：
• 来流的洁净度； • 来流的活塞流情况。
重要措施：在顶棚或 墙面满布高效过滤器
不可能百分之百地满布过
滤器。
图4-1 单向流气流组织
垂直单向流洁净室
图4-25 非单向流洁净室的基本原理
非单向流洁净室的基本原理
非单向流气流组织
图4-26 非单向流气流组织示意图
非单向流洁净室的特性指标
• 非单向流洁净室的特性指标
–换气次数
• 与舒适性空调相同
–气流组织
• 保证能均匀的送风和回风，充分发挥洁净气流 的稀释作用。
气流组织_精品文档
混合流(局部单向流)洁净室
4.1 非单向流式气流组织
作用原理
当一股干净气流从送风口 送入室内时，迅速向四周 扩散、混合。同时把差不 多同样数量的气流从回风 口排走，这股干净气流稀 释着室内污染的空气，把 原来含尘浓度很高的室内 空气冲淡了，一直达到平 衡。所以气流扩散的越快 ，越均匀，那么稀释的效 果当然越好。 非单向流洁净室的原理就 是稀释作用。
4.2 单向流式气流组织
作用原理
在单向流洁净室内， 干净气流充满全室断 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。 单向流洁净室的原理 就是“活塞”作用。
特点
单向流式气流组织方式要求室内断面保持一定的 风速，其折算的换气次数高达每小时数百次（200 ～600次/h），为非单向流的10～20倍，故可以使 室内达到较高的洁净度。洁净气流本身对污染源 会产生隔离作用，抑止了尘菌等污染物向房间的 扩散。
③当污染气流与送风气流逆向时，送风气流能 把污染气流抑制在必要的距离之内；
④在全室被污染的情况下，足以在合适的时间 内迅速使室内污染空气自净。
下限风速建议值
洁净室 下限风速 （m/s）
条
件
《医药工业洁净厂
房设计规范》值（ m/s）
垂直 单向流
0.12 0.3 不大于0.5
平时无人或很少有人进出，无明显热源
乱流度是为了说明速度场的集中和离散程 度而定义的，用于不同的速度场的比较。 《洁净室施工及验收规范》中规定乱流度 的计算式为：
（3）下限风速 下限风速主要式为了保证洁净室能控制以下四 种污染而制定的。
①当污染气流多方位扩散时，送风气流要能有 效控制污染的范围；
洁净室空气流组织方式
洁净室空气流组织方式
1.水平流（horizontalflow）：水平流是指洁净室内的空气流动方向与地面平行。
空气从洁净室的一侧进入，通过过滤设
备进一步净化，然后以相对均匀的速度横向流动，最后从洁净
室的另一侧排出。
水平流的特点是空气速度较低，净化效果相
对较好，适用于对空气质量要求较高的场所，如微电子制造、
生物制药等领域。
2.垂直流（verticalflow）：垂直流是指洁净室内的空气流
动方向与地面垂直。
空气从洁净室的顶部进入，通过过滤设备
净化后，以相对较高的速度下沉，然后经过地面的回收系统进
行回收循环，形成垂直循环流动。
垂直流的特点是空气速度较高，能够有效控制微尘、颗粒物的悬浮和沉降，适用于对气溶
胶粒子要求严格的场所，如电子组装、手术室等。
3.混合流（mixedflow）：混合流是指洁净室内的空气流动
方式综合了水平流和垂直流的特点。
空气从洁净室的一侧进入，经过过滤设备净化后，以一定速度沿着墙壁流动，然后再向上
或向下循环流动，形成混合流动。
混合流的特点是空气速度较高，且具有较强的湿度均匀性和控制能力，适用于对温度、湿
度要求较高的场所，如制药、实验室等。
洁净室典型气流组织特性模拟
洁净室典型气流组织特性模拟作者：李九如李想陈巨辉董喜欣辛孟怡来源：《哈尔滨理工大学学报》2018年第06期摘;要：为了研究洁净室典型气流组织特性，现选取人走动扬尘/门侵入污染物分别作为室内散发污染源和室外侵入污染源的典型污染源，以尘埃为室内污染物，建立了洁净室人走动扬尘/门侵入污染物的数学模型和物理模型。
采用ANSYS/Fluent软件模拟的方法，对动态洁净室两种典型气流组织形式工作面的速度场特性、污染物浓度场分布特性以及人走动扬尘/门侵入污染物对浓度场的影响特性进行模拟。
模拟结果表明，侧送侧回气流组织形式优于上送侧回气流组织形式。
关键词：数值模拟;多相流;气流组织;速度场;浓度场DOI：10.15938/j.jhust.2018.06.005中图分类号： TK229文献标志码： A文章编号： 1007-2683（2018）06-0024-05Abstract：In order to study the clean room air distribution for typical characteristics.The dust raised by moving people and the dust coming into the room through the door are modeled as in-room dust source and outdoor dust source respectively.;Treating the dust as source of pollution;the mathematical model and the physical model are built regarding dust raising process by moving people in the clean room and dust penetrating process through the door.;Adopt the method of ANSYS/Fluent software simulation;the effects of velocity component;distribution of pollutant and dust raised by moving people and dust coming into through the door on the characteristics of concentration distribution are investigated.;The simulation results showed that the side-feeding-and-side-returning pattern is better than the top-feeding-and-side-returning pattern.Keywords：numerical simulation; multiphase flow; air distribution; velocity field; concentration field0;引;言空气洁净技术广泛用于电子信息、航空航天、精密仪器等精密制造领域[1]。
洁净室工作原理
洁净室工作原理
洁净室的工作原理主要是通过控制室内空气中的尘粒、细菌、病毒等污染物，使室内环境达到一定的洁净度和卫生标准。
以下是洁净室的工作原理：
1.空气净化：洁净室内的空气净化系统主要包括空气过滤器、臭氧发生
器、紫外线杀菌灯等设备。
通过这些设备的使用，可以有效地去除空气中的尘埃、细菌、病毒等污染物，保证室内空气的洁净度。
2.气流组织：洁净室内的气流组织主要是通过送风口和回风口来控制。
送
风口将经过处理的空气以一定的速度和方向送入室内，回风口则将室内的空气排出。
这种气流组织可以保证室内空气的循环和净化，避免死角和涡流的出现。
3.压差控制：洁净室内的压差控制主要是通过控制室内不同区域的压力差
来实现。
一般来说，洁净室的压力要比室外高一些，这样可以防止室外污染空气进入室内。
同时，室内不同区域的压力差也可以防止污染物在室内扩散。
4.人员管理：洁净室的人员管理也是非常重要的。
进入洁净室的人员需要
经过严格的清洁和消毒处理，避免将污染物带入室内。
同时，人员也需要遵守洁净室的各项规定和操作规程，保证室内环境的稳定和洁净度。
总之，洁净室的工作原理是通过空气净化、气流组织、压差控制和人员管理等多方面的措施，实现室内环境的洁净度和卫生标准。
洁净室空间气流组织设计方案
洁净室空间气流组织设计方案洁净室是一种具有特殊环境要求的生产和实验场所，其主要目的是通过控制环境中的颗粒物、微生物和化学污染物的浓度，以确保产品的质量和安全性。
空气流动是洁净室内部环境控制的重要因素之一，合理的空气流动组织设计可以有效地控制颗粒物和微生物的传播，保持洁净室内的净化水平。
在设计洁净室空气流动组织方案时，通常需要考虑以下几个关键因素：1.空气流动方向：洁净室的空气流动方向主要有垂直流和水平流两种。
垂直流指的是从天花板向地面的垂直气流，适用于对物体表面清洁要求较高的场所；水平流指的是水平方向的气流，适用于人员操作区域较大的场所。
根据洁净室的具体需求和工艺要求，选择合适的空气流动方向。
2.空气流速：空气流速是指空气在洁净室内的运动速度，通常以立方米/小时为单位表示。
根据洁净室的净化等级要求，选择适当的空气流速可以有效地控制颗粒物的扩散和沉积。
一般情况下，洁净室内装置设备和人员操作区域的空气流速应该不低于0.3m/s。
3.排风设计：洁净室内的排风系统是保持空气流动的重要组成部分。
通过合理的排风设计，可以有效地去除洁净室内产生的污染物和热量，保持较好的空气质量和温湿度条件。
排风系统应具备足够的风量和恰当的排气口位置，以实现洁净室内部的负压和恒定的空气流动。
4.过滤系统：洁净室内空气质量的控制主要依靠过滤系统。
过滤系统主要由初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器组成，可以有效地去除空气中的颗粒物和微生物。
根据洁净室的净化要求和空气流动特点，合理选择过滤器的等级和数量。
5.空气循环方式：洁净室内的空气循环方式通常有两种，一种是单向流动，即空气从一个方向进入和排出，保持流线型的空气流动；另一种是混合循环，即空气从多个方向进入和排出，形成交叉和混合的空气流动。
根据洁净室的工艺要求和空间布局，选择合适的空气循环方式。
综上所述，洁净室空气流动组织设计方案需要综合考虑空气流动方向、空气流速、排风设计、过滤系统和空气循环方式等因素，以实现对洁净室内环境的有效控制和净化。
第七章 洁净室的气流组织
44.1(4.5)
4
5.1
6
7.5
9.5
2.6
3.3
4
4.9
6.2
注：加压栏中（）内数字单位为mmH2O
②加压控制
加压程度要考虑围护结构强度，开门是否方便等因素，一般控制和邻室压差在5-20Pa(0.5-2mmH2O)范围内。
2、局部发尘的控制
由于乱流洁净室内气流是乱流，尘粒可以扩散到室内任何地点。如果局部地点发尘，对发尘点不加以控制，就会影响全室。即使增加换气次数，效果也不会很明显，因此最好的办法是从局部气流组织的处理上着眼，即对局部发尘设备加以围挡和局部排风。
第七章
7-1
洁净室的主要功能是：
1.防止灰尘产生；
2.阻止灰尘进入；
3.把已有灰尘一次有效地排出去。
洁净室的气流组织就是要对上述三项功能予以保证。
从气流组织上看，洁净室的气流组织可分为三大类：
一、乱流洁净室
包括：
过滤器（或过滤器机组）顶送；带扩散风口过滤器顶送；局部孔板顶送；局部阻尼层顶送；双层壁回风顶送；风口侧送；风口斜送；散流器顶送；扩散诱导风口顶送。
二、设计时应注意的问题
1.防止过滤器漏尘
如果过滤器有漏尘发生，就使层流气流组织的优点打了折扣，所以应力求避免漏尘，对过滤器边框应采取防漏尘措施，洁净室级别越高越要注意。
2.确保室内送风气流的均匀
①提高室内送风过滤器的满布率
②提高送风速度的均匀程度
造成送风速度不均匀的原因有：过滤器阻力不均匀；静压箱内压力不均匀；向静压箱送风的管道内风速太大。
1.乱流式气流组织是依靠气流的混合稀释作用，把室内尘粒逐渐排出去，直至达到平衡。
2.由于气流为乱流，室内发生的尘粒可向任一点扩散，所以浓度分布能较快均匀，同时换气次数增大到一个界限时，室内含尘浓度不会再有明显下降，而能达到的空气洁净度级别有一个界限，大约在1000级以下。当发尘量很少时，也可能达到更高级别，但较难维持。
如何进行洁净室的气流组织设计
如何进行洁净室的气流组织设计
为保证室内空气的温度、湿度、流速及洁净度等满足工艺要求和人员的舒适度要求，就必须设计合理的气流组织，使室内空气的流动符合洁净室设计要求。
洁净室气流组织洁净室按气流组织可以分为以下四类：单向流洁净室、非单向流洁净室（又称：乱流洁净室）、辐（矢）流洁净室、混合流（局部单向流)洁净室。
洁净室的气流组织与一般空调的气流组织方式不同。
而洁净室气流组织的主要任务，是供给足量的清洁空气，稀释并替换室内所产生的污染物质，使室内洁净度保持在允许范围之内。
一般空调房间多采用乱流度大的气流组织形式，利用较少的通风量尽可能提高室内的温、湿度场的均匀程度，使送风与室内空气充分混合，形成均匀的温度场和速度场。
因此，洁净室气流组织设计应遵循以下一般原则：
1、要求送入洁净室的洁净气流扩散速度快、气流分布均匀，尽快稀释室内含有污染源所散发的污染物质的
空气，维持生产环境所要求的洁净度。
2、使散发到洁净室的污染物质能迅速排出室外，尽量避免或减少气流涡流和死角，缩短污染物质在室内的滞留时间，降低污染物质与产品的接触几率。
3、满足洁净室内温度、湿度等空调送风要求和人的舒适要求。
洁净室气流组织的设计
洁净室气流组织的设计
洁净室的气流组织与一般空调房间的气流组织有明显的不同，因为不但要考虑维持室内温度、湿度的要求，还要考虑室内污染源扩散及维持生产环境洁净度的要求。
基本气流流型有：单向流、非单向流、混合流等三种基本形式。
单向流：是从室内的送风侧平稳地流向其相对应的回风一侧，单向流能保证室内洁净度较好，但是工程造价高和运行费用也较高。
一般用于空气洁净度等级在1～5 级的洁净室。
如：药房、医院、手术室等场所。
1、非单向流流型是以不均匀气流分布方式，其速度方向在洁净室内不同点是不同的，是实际应用中最多的一种形式，采用下送风时，在实际工程中，一般设置送、回风口来弥补气流分布不均匀的现象。
一般用于空气洁净度等级为6～9 级的场所。
2、将非单向流和单向流在同一洁净室内组合使用的气流形式及为混合流，一般用于室内需要空气洁净度严格的部位采用单向流，其它采用非单向流，这种型式可节省工程造价，又能够满足局部洁净度要求较高的场所。
3、洁净室在工程设计时应考虑维持室内一定的压差，在工业洁净室和一自然风光场所及维持正压差，但对于有毒、有害气体等污染较大的空间要维持负压差。
《洁净厂房设计规范》中要求，不同等级的洁净室以及非洁净区与洁净区之间的压差应小于5 Pa,洁净室与室外的压差应不小于10Pa。
在工程中维持压差的送风量确定多采用换气次数法进行估算：换气次数一般按下述经验
数据进行确定。
①、压差值为5Pa时，压差风量相应的换气次数为1～2h
②、压差值为10 Pa 时，压差风量相应的换气次数为2～4h。
洁净室气流组织设计要点
洁净室气流组织设计要点为保证室内空气的温度、湿度、流速及洁净度等满足工艺要求和人员的舒适度要求，就必须设计合理的气流组织，使室内空气的流动符合洁净室设计要求。
洁净室的气流组织与一般空调的气流组织方式不同。
洁净室气流组织的主要任务，是供给足量的清洁空气，稀释并替换室内所产生的污染物质，使室内洁净度保持在允许范围之内。
而一般空调房间多采用乱流度大的气流组织形式，利用较少的通风量尽可能提高室内的温、湿度场的均匀程度，使送风与室内空气充分混合，形成均匀的温度场和速度场。
因此，洁净室气流组织设计应遵循以下要点：一单向流气流组织设计要点1、防止过滤器泄露如果过滤器漏泄，应使单向流气流组织的优点受到损坏，所以应力求避免。
2、确保室内送风气流均匀提高过滤器的满布率，以减少边框盲区的影响。
3、提高送风速度的均匀性造成送风速度不均匀的原因有过滤器和静压箱压力不均以及向静压箱送风的速度太大等。
克服送风不均的主要措施有：（1）严格选用高效过滤器，安装时应根据各台过滤器阻力大小进行合理调配，使送风面上各过滤器之间每台过滤器阻力和各台平均阻力小于5%。
（2）过滤器下方设阻尼层，甚至设不均匀阻尼层，加大静压箱高度，大于800mm更好。
（3）改集中管道给静压箱进风为分散管道进风。
（4）如果进风速度太大或只能单侧进风，则可在进风口附近的过滤器上安装可调挡板，也可增加静压箱内阻力，在出口不远处设多孔板。
4、提高回风口速度的均匀度在送风管上采取的措施可以用到回风管上，如分散风管、设调节阀、在回风口安装阻尼布，把回风速度降到5m/s以下，调节地面开口比等等。
二非单向流气流组织设计要点1、保持正压（1）加压空气量洁净室内加压空气量主要决定于渗漏风量，若以换气次数表示加压风量，可参考下表，在概算时，换气次数取2-3次。
（2）加压控制加压程度要考虑围护结构强度，开门是否方便等因素，一般控制和邻室压差在5-20Pa(0.5-2 mmH2O)范围内。
洁净室组织气流的基本原则
洁净室组织气流的基本原则洁净室中的气流组织应该遵循一定的原则，以确保室内空气能够达到预期的洁净度。
这些原则包括以下几个方面：1. 单向流动原则：洁净室中的气流应该呈现单向流动的特点，通常是自上而下或自一侧向另一侧的流动。
这种单向流动的气流能够有效地带走室内的污染物，减少其在空气中的扩散。
2. 层流原则：洁净室中的气流应该呈现层流的特点，即空气在室内以平行流动的形式流向排风口。
层流能够保持室内空气的均匀性，减少死角和死区的存在，从而提高洁净度。
3. 高效过滤原则：洁净室中应该配备高效过滤器，以过滤空气中的微尘颗粒和微生物。
高效过滤器能够有效地捕捉空气中的细微颗粒，确保室内空气质量符合洁净室的要求。
4. 正压控制原则：洁净室中应该保持正压控制，即室内的气压高于外部环境的气压。
正压控制能够有效地阻止室外空气和污染物进入洁净室，保证室内空气的洁净度。
5. 微风原则：洁净室中的气流应该呈现微风的特点，即气流速度适中，不过大也不过小。
微风能够带走室内的微尘颗粒和污染物，但又不会对工作人员和设备造成不适或损坏。
基于以上原则，洁净室中的气流组织通常采用下送风或侧送风的方式。
下送风是指洁净室中的气流由顶部的送风口向下方流动，然后通过底部的排风口排出。
这种气流组织方式适用于对工作区域的洁净度要求较高的场合，能够有效地控制污染物的扩散。
侧送风是指洁净室中的气流由一侧的送风口流向另一侧，然后通过对侧的排风口排出。
这种气流组织方式适用于对整个洁净室的洁净度要求较高的场合，能够保持室内空气的均匀性。
在洁净室的气流组织中，还需要考虑到工作区域的布局和设备的位置。
合理的布局能够减少气流的干扰和交叉，确保洁净室内各个区域的洁净度一致。
设备的位置也应该与气流组织相匹配，以避免对气流的阻碍和影响。
洁净室中的气流组织是保证室内空气质量的重要因素之一。
通过遵循单向流动、层流、高效过滤、正压控制和微风等原则，能够有效地组织洁净室中的气流，提高室内空气的洁净度。
洁净手术室气流组织基本形式
洁净手术室气流组织基本形式层流组织是一种通过在手术室内产生高效过滤空气流以控制室内微生物数量的方法。
它是指将洁净空气以垂直向下和水平平行于手术台面的方式输入手术室，使空气流动具有一定方向性。
这种组织形式一般采用层流（Laminar Flow）机组，将空气过滤设备置于净化送风机和送风口之间，以过滤掉室内的大颗粒物和细菌，将洁净空气以平行于操作台面的方式通过送风口进入手术室，形成垂直向下的气流，避免空气中细菌向患者和手术患者的伤口传播。
湍流组织是一种通过在手术室内产生湍流气流以混合并排除室内污染物质的方法。
它是指将洁净空气通过送风口以水平方向均匀地向四周扩散，形成室内的空气混合，将悬浮颗粒物质迅速排除至室外。
湍流组织一般采用风机送风，通过送风口将空气均匀地吹向手术室的各个角落，形成湿流动态，可以更好地达到空气对流混合的目的，从而降低手术室内的微生物数量。
在洁净手术室中，气流组织的形式会根据手术室的性质、大小以及使用情况而有所不同。
一般来说，在小型手术室中，层流组织多用于整个手术区域，以确保手术区域的空气质量；而在规模较大的手术室中，可能会同时使用层流组织和湍流组织，以便在整个手术室内都能够提供较好的空气质量。
除了气流组织，洁净手术室还需要考虑其他因素，例如空气质量监测、空气过滤设备的选择和维护、室内温湿度控制等。
这些因素都会对洁净手术室的气流组织产生一定的影响，需要在设计和运维时进行综合考虑。
总之，洁净手术室的气流组织是为了保障手术室内空气质量，降低细菌和病毒传播的一种手段。
层流组织和湍流组织是常见的气流组织形式，具体的选择和设计需要根据手术室的实际需求进行综合考虑。
同时，还需要注意其他因素的控制，以确保洁净手术室的正常运行。
洁净室气流组织设计
洁净室气流组织原理及其应用洁净室控制微粒污染的主要途径：1.控制污染源，减少污染发生量；2.迅速有效地排除室内已经发生的污染；3.有效地阻止室外的污染侵入。
（或有效地防止室内污染逸至室外）流体力学的概念：1.稳定流与不稳定流；（按照运动要素流速、加速度等有无时间因素）2.渐变流（流线之间基本是等距的，流线接近直线）与突变流；（按照流线形状）渐变流中包含有均匀流（渐变流的极限情况）与非均匀流；3.层流与紊流（按照有无质点交换）。
一、非单向流洁净室原理主要特点：从来流到出流之间气流的流通断面是变化的。
也称乱流。
流态实质：急变流，紊流，稳定流。
（1）孔板顶送有全孔板顶送与局部孔板顶送之分。
全孔板顶送风速小，气流分布均匀，可达到1000级洁净度。
局部孔板顶送与全孔板顶送比，风速大，在墙侧有涡流并部分沿测墙向上翻卷，经顶棚到中间，随洁净气流向下流，混入和污染洁净气流。
其洁净度可达10000级。
（2）流线型散流器顶送此种气流组织方式适用于4米以上的高大厂房。
（3）高效过滤器风口顶送高效过滤器布置在送风口，一般带扩散板，可获得1000级到100000级洁净度，是一种常用的气流组织形式。
（4）侧送一般采用侧送，同侧下侧回。
此种形式适用于层高较低的厂房，多用于旧厂房改造。
侧送室内涡流多，洁净度只能达到10000级，但工程造价低。
非单向流洁净室的作用原理是：当一股干净气流从送风口送入室内时，迅速向四周扩散、混合。
同时把差不多同样数量的气流从回风口排走，这股干净气流稀释着室内污染的空气，把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡了，一直达到平衡。
所以气流扩散的越快，越均匀，那么稀释的效果当然越好。
非单向流洁净室的原理就是稀释作用。
根据非单向流洁净室的工作原理，它可以达到的洁净度一般为1000~10 000（6-7）级，如果设计合理，部分情况下可达100（5）级。
室内换气次数越大，一般来说，所得洁净度也越高。
二、层流洁净室层流洁净室的进风面布满高效过滤器，整个送风面是一个大送风口，送风气流经静压箱和高效过滤器的均压均流作用，从送风口到回风口气流流线彼此平行，充满全室断面，以均速向前推进，就像个大活塞，把室内原污染空气排入回风口，从而达到净化室内空气的目的。
气流组织类别、空调系统图
目前洁净室采用的主要气流组织有乱流、层流(包括单向流、平行流)和矢流三种方式。
1．乱流乱流方式主要是利用稀释作用，使室内尘源产生的灰尘均匀扩散而被“冲淡”。
它的原则是满足工艺和人的卫生要求，避免涡流把工作区外的灰尘卷入工作区，以减少药物的污染机会。
一般采用上送下回的形式，使气流自上而下，与尘粒重力沉降方向一致。
乱流方式由于受到送风口形式和布置的限制，不可能使室内获得很大的换气次数(相对于平行流来说)，且不可避免地室内存在涡流，因而室内洁净度不可能很高，可达到1000级至300 000级。
在一定的换气次数下，室内洁净度取决于人员的多少及其动作状态。
乱流方式的洁净室构造简单，施工方便，投资和运行费用较小，因而药品生产上大多数洁净室都采用此方式。
2．层流层流方式是指流线平行、流向单一、具有一定的和均匀的断面速度的气流组织方式，送人房间的气流充满整个洁净室断面，它像“活塞作用”那样把室内随时产生的灰尘压至下风侧，再把灰尘排至室外。
由于这种方式是以要求室内断面上有一定风速为前提的，所以洁净室在净化空调系统开动后能立即(1min以内)达到稳定状态。
当室内污染发生时即能迅速排走，不致扩散而影口向洁净度。
层流方式分为垂直层流和水平层流两种。
(1)垂直层流在天棚上满布高效过滤器，回风可通过格栅地板，空气经过操作人员和工作台时可将污染物带走。
由于气流为单一方向，故操作时产生的污染物不会落到工作面上去，可在操作区保持无菌无尘，达到100级洁净度。
若以侧墙下部回风口代替格栅地板，气流方式改为“全顶送风侧下回风”，只要回风口位置足够低的话，则在地面以上0.8～1.Om高度处的气流仍可保持层流特性，为准垂直层流方式。
(2)水平层流在一面墙上满布高效过滤器作为送风墙，对面墙上满布回风格栅作为回风墙。
洁净空气沿水平方向均匀地从送风墙流向回风墙。
操作面离高效过滤器越近，能接受到最干净的空气，可以达到100级洁净度，依次下去便可能是1000级、10 000级。
(完整word版)洁净区气流组织测试操作
文件名称洁净区气流组织检测SOP目的建立规范的净化空调系统洁净区气流组织测试标准操作SOP，作为操作及测试人员行为的依据和准则。
1、范围适用公司A级洁净区气流组织的测试调试。
对于单向流（平行流）洁净室，在空态或静态交工验收情况下，可不必进行系统调试，只在动态调试中进行全面调试。
测定其工作区的气流流型、工作区的速度分布。
职责空调操作、维护人员、制冷专业技术人员等操作过程1.要求较高的A级洁净区气空调房间气流组织测定的内容包括：气流流型的测定、速度分布和温度分布的测定。
2.准备工作1、工况准备：气流组织的测定是在空调系统风量调整到符合设计要求，并保证各送风口的风量达到均匀分配以及空调机各部分运转正常的条件下进行。
2、仪器工具的准备：电位差计及其附属仪表、热电偶、温度自动记录仪（用来记录送风温度和室温）、通风干式湿球温度计、分度值为0.1℃和0.01℃的水银温度计、皮托管、补偿式微压计和倾斜式微压计、热球风速仪等。
其他如：卫生香、合成纤维、黑（白）胶布、皮卷尺、手电筒、测杆、标竿等。
3、测点布置的绘制：根据洁净房间的尺寸（长、宽、高）及送回风方式。
按照一定比列画出平面图和纵断面图，在图上应注明房间尺寸、送回风口的位置，标高、门窗的位置及工艺设备的位置等。
平面测点布置图：首先在地面标出风口的轴线和风口之间的中线，在房间长度方向上按照送风口直径（或当量直径）d0的倍数，例如：5 d0、10 d、20 d、。
70 d0或5 d、10 d、15 d、20 d、。
40 d划分直线（即横断面），这些线分别与风口的轴线和中心线的交点，即为测点位置。
确定了测点位置要用黑（白）胶布贴在地板上。
纵断面测点布置：按照平面布置图，选取一个有代表性的风口画出纵断面的测点布置图，作为观察、描绘气流流型和测气流速度分布时用。
纵断面图是指沿着送风口的轴线方向所作的垂直剖面图在房间长度方向的划分与平面测点布置图相同。
在房间高度方向，根据室温允许波动的范围不同，宜每0.2－0.5M布置一个测点。
洁净室气流组织优化设计
洁净室气流组织优化设计
《洁净室气流组织优化设计》
洁净室在许多行业中都扮演着重要的角色，其中包括生物医药、电子制造、食品加工等。
为了确保洁净室内部的空气质量达到标准，气流组织的优化设计是至关重要的。
在洁净室内，气流组织的优化设计可以帮助实现以下目标：
1. 提高空气质量：通过优化气流组织，可以有效地控制空气中的微粒和微生物的浓度，确保洁净室内部的空气达到规定的洁净度等级。
2. 降低能耗：合理设计气流组织可以减少能耗，提高能源利用率。
例如，可以通过合理的空气循环设计，减少空气处理设备的运行时间，降低能耗。
3. 提高工作效率：优化的气流组织可以使洁净室内的空气流动更加均匀和稳定，提高工作环境的舒适度，有助于工作人员提高工作效率。
为了实现以上目标，需要从以下几个方面进行气流组织的优化设计：
1. 空气流动方向：根据洁净室内部的工作流程和设备布局，确定合理的空气流动方向。
例如，在生物医药行业中，需要将洁净空气从洁净区域向非洁净区域流动，以防止交叉污染。
2. 气流速度和压差：根据洁净室所要求的洁净度等级，确定合理的气流速度和压差，通过风道和过滤器的设置来控制气流速度和方向。
3. 空气循环设计：通过合理的空气循环设计，可以减少死角区域的空气流通，并确保洁净室内部空气流动均匀和稳定。
综上所述，洁净室气流组织的优化设计对于提高空气质量、降低能耗、提高工作效率都具有重要意义。
通过合理设计气流组织，可以为洁净室的运行和管理带来诸多好处。
洁净室气流组织方式
洁净室气流组织方式一、洁净室气流组织方式的类型洁净室的气流组织方式那可真是多种多样呢，咱先来说说单向流吧。
单向流就是空气朝着一个方向，像一条直直的河流一样，稳定又有序。
这种气流组织方式可以把洁净室内的污染物快速地“赶出去”，就好像把调皮捣蛋的小坏蛋都轰走啦。
它特别适合对洁净度要求超高的地方，比如那些生产超精密电子元件的车间，一点点灰尘都可能让产品报废呢。
还有非单向流。
这非单向流就比较“随性”啦，空气的流动方向不是那么单一，有点像在屋子里随意飘荡的小风儿。
不过呢，虽然它看起来没那么规矩，但也有自己的优势。
它的造价相对单向流来说可能会低一些，而且在一些对洁净度要求不是超级无敌高的洁净室里，它也能很好地完成任务，把灰尘之类的污染物控制在一定范围内。
另外，混合流也算是一种常见的洁净室气流组织方式。
它就像是把单向流和非单向流混合在一起啦，取两者的优点。
在一些大型的洁净室里，不同的区域可能有不同的需求，混合流就能根据具体的情况，在需要高洁净度的地方采用单向流的方式，在要求没那么高的地方用非单向流的方式，是不是很聪明的做法呀？二、影响洁净室气流组织方式的因素首先就是房间的形状和大小啦。
如果房间是那种长长的、窄窄的形状，气流的组织可能就需要特别考虑，不然可能会有一些角落空气流通不好。
要是房间特别大，那气流要怎么才能均匀地布满整个房间呢？这就像要把一群小蚂蚁均匀地分布在一个大操场上一样，得好好琢磨琢磨。
送风口和回风口的位置也超级重要。
送风口就像是空气的“入口”，回风口是“出口”。
如果送风口和回风口的位置安排得不好，空气可能就会在洁净室里“迷路”，导致有的地方空气新鲜，有的地方却很沉闷。
比如说，如果送风口和回风口离得太近，那空气可能就直接从入口又回到出口去了，没有好好地在洁净室里“逛一逛”，起到清洁的作用。
还有室内的设备摆放。
洁净室里的设备就像一个个“小山丘”，会影响空气的流动。
如果设备摆放得乱七八糟，就会阻碍空气的顺畅通行。
洁净气流组织的原理
洁净气流组织的原理朋友！今天咱们来聊一聊洁净气流组织的原理。
这可不是什么高深莫测的东西，其实理解起来也挺简单的。
你想啊，我们生活的环境里到处都有灰尘、细菌这些小颗粒。
在一些对空气洁净度要求很高的地方，比如医院的手术室、电子芯片的生产车间等等，就需要有一种办法来保证空气的干净，这就是洁净气流组织发挥作用的时候啦。
它的原理呢，简单来说就是通过合理地安排空气的流动，让干净的空气能够到达需要的地方，同时把那些脏东西给带走。
首先呢，会有一个专门的空气处理设备，它就像是一个空气的“清洁大师”。
它会把外面进来的空气进行过滤、加热、加湿或者降温等一系列处理，让空气变得干净、舒适，达到我们需要的温度和湿度。
处理好的空气接下来会通过一些管道被送到房间里。
这些管道的布置也是有讲究的哦，要根据房间的大小、形状和使用需求来设计，确保空气能够均匀地分布到每个角落。
在房间里，空气会以一种特定的方式流动。
比如说，可能会从天花板上的送风口均匀地吹下来，形成一个向下的气流。
这个气流就像一把“扫帚”，会把房间里的灰尘和污染物慢慢地往下推。
同时呢，在房间的底部会有一些回风口。
这些回风口就像是一个个“吸尘器”，把被推下来的脏空气吸进去，然后再送回到空气处理设备里进行处理。
这样一来，就形成了一个循环，不断地把房间里的空气变得干净。
而且啊，为了防止不同区域的空气互相干扰，还会采取一些措施。
比如在一些关键的地方设置空气幕，就像一道无形的“门”，把不同区域的空气隔开。
洁净气流组织还会考虑到人员和设备的影响。
比如说，人员在房间里活动会产生热量和污染物，所以在设计气流的时候要考虑到如何把这些影响降到最低。
设备也一样，有些设备会产生大量的热量或者灰尘，需要特别的气流组织来处理。
洁净气流组织的原理就是通过巧妙地安排空气的流动，让干净的空气能够有效地把脏东西带走，从而保证一个特定空间内的空气洁净度。
它就像是一个看不见的“空气管家”，默默地守护着我们的健康和生产环境。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
洁净室气流组织————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ洁净室气流组织摘要:洁净室为了达到其所要求的洁净度级别需要三个条件:一是性能良好的高效过滤器，二是足够的送风量,三是合理的气流流型;而使用合理的气流流型能够有效地减少送风量。
本文主要叙述洁净室涉及到的气流组织,以及矢流洁净室用于医院洁净病房空调的可行性，并阐述了空态下矢流洁净室内洁净度的测量结果、矢流洁净病房静态下气流场的测量结果和矢流洁净病房点污染源散发实验结果。
关键词：洁净室、气流组织、矢流洁净室洁净室就其控制的对象来说,分工业洁净室和生物洁净室两大类。
各类洁净室控制微粒污染的途径是相同的，这类途径主要体现在以下几方面[1]:1、有效地阻止室外的污染侵入室内或有效地防止室内污染物扩散至室外。
这是洁净室控制污染的最主要途径,主要涉及空气净化处理的方法、室内的正压等。
2、迅速有效地排除室内已经发生的污染,这主要涉及室内的气流组织,也是体现洁净室功能的关键。
3、控制污染源,减少污染发生量，这主要涉及发生污染的设备的设置与管理和进入洁净室的人与物的净化。
洁净室气流组织的类型按其气流状态来区分,主要分为非单向流洁净室、单向流洁净室和矢流洁净室（也称辐流洁净室)[2]。
1、非单向流洁净室的工作原理(也称乱流洁净室原理）非单向流洁净室的主要特点是从来流到出流从送风口到回风口之间气流的流通截面是变化的，洁净室截面比送风口截面大得多,因而不能在全室截面或者在全室工作区截面形成匀速气流。
所以，送风口以后的流线彼此有很大或者越来越大的夹角,曲率半径很小,气流在室内不可能以单一方向流动,将会彼此撞击,将有回流、涡旋产生。
这就决定非单向流洁净室的流态实质是突变流非均匀流。
所以,概括地说，非单向流洁净室的作用原理是当一股干净气流从送风口送入室内时,迅速向四周扩散、混合,同时把差不多同样数量的气流从回风口排走,这股干净气流稀释着室内污染的空气,把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡了,一直达到平衡。
所以，气流扩散得越快,越均匀,稀释的效果就越好。
非单向流洁净室的原理就是稀释作用。
2、单向流洁净室的工作原理(曾被称做层流洁净室）在洁净室内，从送风口到回风口，气流流经途中的断面几乎没有什么变化,加上送风静压箱和高效过滤器的均压均流作用,全室断面上的流速比较均匀，在工作区内流线单向平行,没有涡流,这些被称作单向流洁净室的三大特点[3]。
这里的流线单向平行，是指时均流线彼此平行,方向单一。
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洁净气流对室内脏空气的掺混稀释作用,而是靠洁净气流推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外,达到净化室内空气的目的。
所以,前联邦德国有人称单向流洁净室的气流为“活塞流”、“平推流”，前苏联称之为“被挤压的弱空气射流”。
干净空气就好比一个空气活塞,沿着房间这个“气缸”,向前下进，没有返回，把原有的含尘浓度高的空气挤压出房间。
3、矢流洁净室的工作原理(也称辐流洁净室)矢流洁净室是晚于非单向流洁净室和单向流洁净室多年后出现的一种具有节能意义的新型洁净室。
它是在世界能源供应矛盾日趋尖锐的情况下应运而生的。
目前在国外有所应用，而国内几乎为空白。
所谓矢流洁净室,就是因为送风气流不是单一的方向,而是任何方向都有。
其净化机理既不同于非单向流洁净室的稀释掺混作用，也不同于单向流洁净室时均流线平行的活塞作用。
它的流线既不平行,这一点和非单向流洁净室相同,但不同的是流线不发生交叉,因此不是靠掺混作用,仍然靠推出作用,只是不同于单向流的平推,而是斜推,它是靠气流的“斜推”,将室内空气排至室外以达到净化空气的目的。
可见,矢流洁净室与单向流洁净室净化的原理虽不相同,但作用原理相似,这就为矢流洁净室达到较高级别的洁净度提供了保证。
目前大量的研究表明，这种洁净室的洁净度级别能达到100级。
在某些特定场合,如手术室等,这种送风流型可以克服顶棚灯具或顶棚上其它设备、工作台等对气流的阻碍作用，优化了洁净室的可用空间。
目前国内外的研究现状是矢流洁净室在美、日等国已有较长的历史，1９77年美国在建造月球岩石实验室时首次安装使用了这种洁净室,并取得了满意的效果，欧洲和亚洲的一些国家也相继使用了这种洁净室。
在国内,最早研究矢流的是哈尔滨建筑大学的魏学孟老师［4, 5]，他们搭建了模型是烟台(１．0m╳1．5m1.5m），对矢流洁净室进行了数值模拟和模型实验研究；在哈尔滨建筑大学的魏学孟老师等人之后,天津净化工程公司和烟台净化设备厂等单位也对矢流进行了一些有益的研究工作[6］。
针对矢流技术目前的研究现状，建立矢流洁净病房气流运动的物理模型,对洁净病房在空态和静态两种工况下室内气流场进行模拟，探讨在室内加装扇型散流孔板后室内流场的变化、散流孔板合理开孔率、及室内流场与房间长度的关系,还有当在房间内摆放病床、床头柜、沙发、灯和增加人员的情况下,室内流场的变化。
在与计算条件相同的情况下，对矢流洁净病房在静态下的流场进行测试,并与计算结果进行比较,检验数值模拟的正确性。
在模型实验室搭建完成之后,首先进行空态下矢流洁净室内洁净度的测量，此实验目的是为了验证矢流洁净室内的洁净度级别是否满足设计要求以及观察矢流洁净室内洁净度分布情况和探索换气次数和所达到的洁净度级别的关系。
实验结果表明,在换气次数在83次/h,室内洁净度满足千级设计要求,个别地方能达到百级,证明如果提高换气次数,矢流洁净室有可能达到百级;送风口处洁净度较高，回风口处洁净度较低，符合室内气流运动规律;回风口靠近门的地方浓度较高,可能是测试时人员进出的影响,室内洁净度和换气次数有关,换气次数越大,室内洁净度越高,在换气次数在1４6次/ｈ时,矢流洁净室在空态下可以达到百级,但效果不如单向流。
其次进行矢流洁净病房静态下气流场的测量,此实验是验证实验,具体内容是对矢流洁净病房内的速度场进行测试,将测试结果和CFD数值模拟结果相对比,以验证数值模拟的正确性；实验结果通过CFD模拟计算与实测结果对比可知,实测特征断面速度曲线与模拟曲线趋势基本一致，有着较高的吻合度，说明所建矢流洁净室模型基本适合于矢流洁净室内气流场的模拟,但实测速度值较CFD模拟计算值分散,并且CFD模拟速度值和实测速度值还有一定差距,这种现象在其他的文献[７-９]中也存在,其原因可能是在CFＤ模拟计算时矢流高效过滤器送风口模型建立与实际风口还存在着差别,以及实测中受到外界的不确定因素的影响。
而后进行了矢流洁净病房点污染源散发实验，此实验目的是为了观察矢流洁净病房内点污染源散发的有害物排除情况；实验结果为由于大致单向气流抑制作用,尘埃粒子很难逆向扩散,可以看到在污染源前方基本未受到污染,所以将矢流用于一些呼吸性传染病病房,让医护人员位于病人的上风侧，可以保护医护人员的安全。
污染源出口处浓度值较高,尘粒随着气流向下风侧移动,越靠近回风口污染物浓度越高，污染物可以顺利排出。
这种气流组织,横向扩散较小,污染物可以迅速排除,是一种比较理想的气流流型。
通过点污染源的散发实验还可以得出随着房间高度增加,污染源影响范围变小，当污染源位于房间高度0.８m处,在房间1.５ｍ处,基本未受到污染。
本人从上述实验结果可以得出矢流洁净室作为一种新型、节能的洁净室用于医院洁净病房空调的是可行的,在某些对洁净度级别要求不是十分高的医院的洁净病房可以采用矢流的气流方案。
以上未进行气流组织的对比，可以考虑在送风量和过滤器面积相同,回风的方式也一致的情况下,把洁净病房内气流组织形式改为乱流,对室内的浓度场进行测试,也即对非单向流洁净病房内洁净度测量，比较乱流和矢流气流组织方案。
因为要对矢流气流组织和非单向流气流组织对比,所以回风方案要求一致,但是对非单向流洁净室来讲可能采用双侧回风的效果更好。
为了验证双侧回风的效果,可以对矢流和非单向流顶送、双侧回风的方案进行对比［1０]。
结论:采用新的送风口型式及气流组织方案，可以达到用尽可能少的洁净空气满足洁净室所需的洁净度级别,是节能和降低造价的一项重要措施。
1、通过CFD数值计算,在特征断面上的速度场曲线与实测曲线吻合较好,说明采用flueｎt商业软件，选择标准k－ε双方程模型，使用动量法风口模型，建立的数学和物理模型,用于模拟矢流洁净室内的气流分布的方法是正确的。
2、矢流洁净病房内气流及污染物的分布具有下列特性:(1）.矢流的流线间不交叉，靠气流推出作用,将污染物迅速排出室外,是一种比较合理的气流流型。
当在顶棚一侧满布高效过滤器,对侧回风,回风口均布时,在室内可以近似形成二维流场的效果；(2).通过点污染源的散发实验得出由于大致单向气流的抑制作用,尘埃粒子很难逆向扩散,可以看到在点污染源前方基本未受到污染。
这种气流组织的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;(3）.矢流洁净室内没有加装扇型的散流孔板,直接由高效过滤器送风,速度场模拟图可以清晰地看到在房间的前半部,送风口下面由于气流的诱导作用有一个大的涡旋,靠近送风口的地方还有回流。
而且通过模拟还发现房间的长度越短，高效的送风速度越大,涡旋越明显。
因而得出加装扇型的散流孔板后的气流组织效果要明显优于直接由高效过滤器送风的气流组织;(4)．高效过滤器根据现场条件可以设置在侧墙或者在顶棚上,但是高效过滤器设置在侧墙时的室内流场与高效设置在顶棚时还有些区别,在房间的中部和后部流场基本一样,只是在送风口下面，设置在侧墙时气流有偏流，效果不如设置在顶棚的,再考虑到密封、施工的方便,建议条件许可的话,尽量把高效设置在顶棚上；（5）.扇型散流孔板的开孔率根据模拟发现扇型散流孔板的开孔率应在0．15-０.3之间,不同的开孔率下,室内流场分布基本相同,只不过开孔率越大在工作区的风速稍大；（6).室内洁净度和换气次数有关，换气次数越高,室内洁净度越高,在换气次数146次／h时，矢流洁净室在空态下可以达到百级,但是室内洁净度要比单向流低。
ﻬ参考文献:［1] 许为全, 曹莉. 生物洁净室的污染控制［J］.洁净与空调技术，2０0２,( ０４)：7-9+2２.［2]ﻩ《空气洁净技术原理》（第３版）［J]．暖通空调, 2０03,( ０5): 43.[3] 吴鹏．垂直单向流洁净室［J]. 黑龙江纺织, ２0０9, （0２): 28－30.[4] 魏学孟,张维功,樊洪明. 矢流洁净室的模型实验与数值模拟[J]. 通风除尘, 19９4, (02）: 10-2.[5]ﻩ魏学孟，张维功.矢流洁净室的模型实验研究[J]．通风除尘，1９92, (03）：5-7．[6] 涂光备,陈文浩, 王莱．矢流洁净室的数学模拟和实验研究(英文)[J］．Trａnsaｃtｉons of Tiaｎｊｉn Uｎｉversity,2000,(01)：50-4．[7] 任艳莉. 高大空间气流组织的数值模拟与实验研究［Ｄ]；天津大学, 2012.[８]ﻩ董玉平,由世俊, 汪洪军等. 高大空间建筑空调气流CFD模拟研究[Ｊ]. 河北建筑科技学院学报, 2０03,(03):23-7.［9]ﻩ邢金城, 涂光备, 那艳玲等．地铁站台气流状况现场测试及ＣFD模拟[J]. 暖通空调, 2００5, (06)：114－7+9４．[10］ﻩ朱明明,宣永梅,贡欣等.不同气流组织下某洁净室内流场研究[Ｊ]. 节能, ２016, (1１): 19－23+2.。