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基于CFD仿真空气净化机柜的优化设计

发表时间: 2021-12-31 13:47:02

作者: 苏州中源广科信息科技有限公司

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工业制造行业,通风与空气的净化处理都是生产流程的重要组成部分,空气净化机柜是 HVAC系统中的关键设备,而箱体内部的气流组织如果存在较大不均或局部集中,则将影响其内过滤器的净化性能。一是过滤器使用寿期减短、浪费资源、增加额外运营成本 ;二是过滤器易损坏、降低了系统功能、造成更大危害。因此,根据机柜的具体结构和 其内部的气流方 向,必须在箱体内设置合适的均流结构,以确保空气净化箱体可靠的净化性能。

                            基于CFD仿真空气净化机柜的优化设计


  工业制造行业,通风与空气的净化处理都是生产流程的重要组成部分,空气净化机柜是 HVAC系统中的关键设备,而箱体内部的气流组织如果存在较大不均或局部集中,则将影响其内过滤器的净化性能一是过滤器使用寿期减短、浪费资源、增加额外运营成本 ;二是过滤器易损坏、降低了系统功能、造成更大危害。因此根据机柜的具体结构和 其内的气流方 向,必须在箱体内设置合适的均流结构,以确保空气净化箱体可靠的净化性能。

   某新型空气净化机柜(图片来自于上海钉点智能)

   根据CFD仿真对其内部气流进行仿真模拟,不断优化内部均流结构的设计 ,使机柜的气流均匀性得到良好的改善 。

   本文采用CLABSO软件,针对某新型机柜腔体内的气流分布情况进行模拟,为产品设计提供科学化和可视化的优化参考。

 风洞环境采用标准大气压;本项目采用KEpsilon湍流模型;进风口处格栅尺寸约1mm,网格精度要求过大,影响计算时长,采用多孔介质替代;离心风机由于没有合适的模型,采用均匀的送风面提供动力;机柜腔体内参数如下表所示:

参数名

数值

额定风量

300CMH

进风口

多孔介质阻力系数:6590

气流模拟分析结果



      垂直于进风口截面速度云图

 

     垂直于进风口截面速度矢量图

气流从出风口底部圆孔进入腔体,速度有所减小。主要流向腔体中间区域,在腔体右下角会出现一个速度较小气旋。

 

平行于进风口界面的速度云图

 


平行于进风口界面截速度矢量图

 

用高清颜色较亮的2D箭头可以清楚的查看测风道内是否存在回流现象。从图上左测测风道有结构体阻拦气流流通,在结构体上方出现一个小的气旋。存在气体回流情况。右侧测风道也存在气流回流。

截面平行两侧侧风道

 

 

平行两侧侧风道截面速度矢量图

箭头方向代表气流流动方向,箭头方向朝下,存在回流现象。


基于CFD仿真空气净化机柜的优化设计
工业制造行业,通风与空气的净化处理都是生产流程的重要组成部分,空气净化机柜是 HVAC系统中的关键设备,而箱体内部的气流组织如果存在较大不均或局部集中,则将影响其内过滤器的净化性能。一是过滤器使用寿期减短、浪费资源、增加额外运营成本 ;二是过滤器易损坏、降低了系统功能、造成更大危害。因此,根据机柜的具体结构和 其内部的气流方 向,必须在箱体内设置合适的均流结构,以确保空气净化箱体可靠的净化性能。
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