洁净技术讲稿11.ppt

空 气 洁 净 技 术 11 洁净室不均匀分布计算 乱流洁净室的气流分布是不均匀的，尘源发散的尘粒的分布也不可能均匀，洁净室微粒实际上是不均匀分布的。本章介绍三区不均匀分布计算方法。 11.1 不均匀分布的影响 洁净室微粒实际分布的不均匀性，会给按均匀分布理论计算的含尘浓度结果带来偏差。一般而言，室内气流和尘粒分布越不均匀，实测值和按均匀分布理论计算的值相差就越大。 这里讲的不均匀分布，仍假定发尘是均匀的，只是尘粒分布不均匀，而且是区域不均匀分布（不是指每一点不均匀），即区域之间有浓度差。 影响室内含尘浓度不均匀分布有下列因素： （1）气流组织的影响（包括送风方式和风口位置） 不同的气流组织在这方面差别还不是很显著，实测结果表明，侧送方式实测值一般高于均匀计算值，（气流分布不均匀，稀释效果减弱时）局部孔板、顶送散流器实测值对于计算值正负偏差均存在；全面孔板方式实测均低于计算值，说明均匀性更好。 风口位置的影响要明显得多，所造成的涡流区内实测值比计算值高很多。 （2）送风口数量的影响 实测表明，在相同的过滤器及换气次数条件下，送风口少时，室内含尘浓度要比按均匀分布法的计算值高（风口少，乱流成分大，涡流区大），风口多则结果相反（涡流区小，速度场均匀，乱流度降低）。 （3）换气次数的影响 使气流和浓度达到均匀，必须有足够的气流量去冲淡稀释，n小实测大于计算值，n↑二者接近，当n=70次/h，二者不相上下，n继续增加，实测一般低于计算值，原因为充分稀释，风口数量增多，气流的挤压作用加强。 （4）送风口形成的影响 不同形式的送风口对乱流洁净室有明显的影响（图11-1）。 实测效果：A型最差，差于理论值；B型与理论值相近；C型最好，略优于均匀分布的理论值。 11.2 三区不均匀分布模型 （图11-3）由于气流组织的因素，室内分成三个区，出发点为：①主流区内工作区以上有一定风速，尘源Ga不可能逆气流不断地均匀把尘粒分散到全主流区，该区浓度最低；②涡流区内尘源散发的尘粒，部分随着涡流由下而上，再由上而下，较均匀地进入送风气流全边界层内；③有一个较小的、含尘浓度不同于主流区和涡流区的回风口区存在。测表明，一个换气次数几百次的两侧下回风垂直单向流室，主流区内工作区的含尘浓度相当于回风口区的70%左右。 11.3 三区不均匀分面的数学模型 按三区模型，回风口区含尘浓度Nc由两部分组成，一是主流区浓度Na，二是由主流区尘源Ga散发的尘粒被回风口区总风量混合后的浓度，即 （11-1） 其它两区含尘浓度通过联立微分方程求解，主流区浓度Na，涡流区Nb。 （11-2） （11-3） 若令 β为主流区发尘量占总发尘量的比值。 粒/L.min， 粒/L.min， 粒/L.min 解（11-2）（11-3）两微分方程，当 ，则有 （11-10） （11-11） 由于回风口区范围较小， 忽略其容积，则主流区和 涡流区的平均含尘浓度近 似室平均浓度。 （11-12） 令 代入 ， 粒/L.min，则（11-12）式为 （11-13） 称为洁净室N－n通式 11.4 N－n通式的物理意义 （11-13） （1）在尘粒均匀分布条件下，通式变为： （11-14） 令（11-13）式右边 β ——主流区发尘量/总发尘量； ——主流区引带风量/送风量。 Ψ可以表示含尘浓度均匀分布和不均匀分布两种条件下的相差程度，因Ns很小，用Nv表示不均匀分布计算的含尘浓度， 则 （11-16） Ψ称为不均匀系数。 11.5 不均匀分布计算和均匀分布计算对比 研究者用两种方法计算出N、Nv值，再用实测方法测出不同洁净室的平均含尘浓度，结果表明，按不均匀分布计算的结果更接近实际，就是说按不均匀分布计算在一般情况下会比按均匀分布计算的结果更准确一些。但