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CLABSO软件在洁净工程设计中的应用(一)

发表时间: 2019-06-14 17:00:00

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在工业洁净厂房的设计、施工和运行过程中,洁净房间的气流组织是影响洁净室成功与否的一个重要因素。良好的气流组织,既能保证房间的洁净度等级,又能有效地避免生产过程中的污染与交叉污染。但在设计过程中,房间的气流组织是无法直观显示的,设计者无法直观地检查房间的气流组织是否合理,因此难免会有一些不当甚至是错误的设计。面对此类问题,在设计过程中采用CFD软件进行模拟分析已成为大家的通用方法。

本期小编向大家介绍CLABSO软件在洁净工程设计中是如何进行模拟分析的,分析内容共包括以下9个方面:

●      单向流特性:流线平行度、乱流度、下限风速

●      净化效果:气新鲜度、换气次数

●      工作区截面风速:截面风速分布

●      静压差:正压和负压

●      DCC速度与压力:速度要求、压力要求

●     上技术层区域分析:空间尺寸、吸风效率

●     下技术层区域分析:空间尺寸、排风效率

●     压力分布优化:高架地板的开孔率分布

●     STK区域分析:压力分布、空气效率


本期先从前4个方面开始介绍:


Part 1
单向流特性分析


(1)流线平行度


气流偏移角是指针对某个方向的偏移角度。例如下图中定义向下的角度为0°,色条表示空间中不同位置的角度偏移。蓝色区域表示角度在与参考角度偏移20°范围。红色区域表示乱流区域。

洁净室气流偏移角水平分析图


洁净室气流偏移角截面分析图


(2)乱流度


通过偏移角的等值面,可以找到例如60°以上的区域,这些区域包裹着设备和部分墙体。这些等值面像溶洞里的千钟乳,分析不同的区域,可以很清楚的定位到乱流区域。


洁净室设备和墙体偏移角分析图


(3)下限风速


洁净室内的下限风速一定程度上是为了保证自净效果。

洁净室内部整体图(上)及气流云图(下)


Part 2
净化效果分析


(1)空气龄与空气新鲜度


空气龄是表征换气次数与空气新鲜度的最好指标。空气龄计算了每一点的气流微团在附近驻留的时间。由下图可知,在回风道即图中长方形的红色区域,是气体驻留时间较长的,也是乱流最为严重的地方。

在洁净室中心区域,空气新鲜度都不好,这是因为洁净室内压力的分布优化不好,使得在侧边压力较小,中间压力较大,导致的气体流通不畅(图中AA 表示Airage 空气龄)。

洁净室空气龄整体图(上)及分析图(下)


(2)空气龄与换气次数


换气次数 = 3600 / 空气龄,我们可以计算出每个局部的换气次数。

洁净室内的换气次数应等于3600 / 最大空气龄。

由下图可知,空气龄颜色深也就是数值大的地方气流会有很大的漩涡。


洁净室空气龄整体图(上)及分析图(下)


Part 3
工作区截面风速分析

在高级别洁净车间中,工作区截面风速替代了换气次数的要求。


洁净室工作区域截面速度云图



Part 4
静压差分析


压力分布直接显示了正压和负压的分布情况。由下图可知,在洁净室中间部位正压几乎为0。

洁净室压力云图


CLABSO软件在洁净工程设计中的应用(一)
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