潔凈室原理

在潔凈室內(nèi)，從送風(fēng)口到回風(fēng)口，氣流流經(jīng)途中的斷面幾乎沒有什么變化，加上進(jìn)風(fēng)靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用，全室斷面上的流速比較均勻，而至少在工作區(qū)內(nèi)流線單向平行，沒有渦流。這也就是單向流潔凈室的三大特點(diǎn)。這里的流線單向平行，是指時(shí)均流線彼此平行，方向單一。

單向流潔凈室的流態(tài)從雷諾數(shù)判斷是紊流的，所以所謂層流潔凈室的層流和流體力學(xué)上的層流是完全不同的概念。因此，層流潔凈室這個(gè)名詞是不貼切的，國外某些標(biāo)準(zhǔn)和文章也指出這一點(diǎn)，例如英國標(biāo)準(zhǔn)BS-5295就曾把所謂層流潔凈室定義為單向流潔凈室，只是照顧習(xí)慣在括號(hào)中注明為層流。前聯(lián)邦德國標(biāo)準(zhǔn)VDl- 2083則用"非紊流的置換流"這一術(shù)語，并在注中指出，層流這一概念只是為了區(qū)別早于層流潔凈室出現(xiàn)的紊(亂)流潔凈室而在當(dāng)時(shí)采用的習(xí)慣用語，"層流系統(tǒng)"的確切意思并不是分層流動(dòng)，而是紊流的置換流，用本章提到的概念是紊流的漸變流。在流體力學(xué)中，這種流動(dòng)狀態(tài)也可稱平行流或單向流。1977年中國在《空氣潔凈技術(shù)措施》中選用了"平行流"這個(gè)術(shù)語，在該術(shù)語后面同時(shí)也指出習(xí)慣上稱"層流"。

在單向流潔凈室內(nèi)，干凈氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠潔凈氣流對(duì)室內(nèi)臟空氣的摻混稀釋作用，而是靠潔凈氣流推出作用將室內(nèi)臟空氣沿整個(gè)斷面排至室外，達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。所以，前聯(lián)邦德國有人稱單向流潔凈室的氣流為"活塞流"、"平推流"前蘇聯(lián)稱之為"被擠壓的弱空氣射流"。干凈空氣就好比一個(gè)空氣活塞，沿著房間這個(gè)"氣缸"，向前(下)推進(jìn)，而使塵粒只能前(下)進(jìn)，沒有返回，把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出房間。

在單向流潔凈室以及單向流凈化設(shè)備中，可以發(fā)現(xiàn)沿壁的和兩個(gè)過濾器搭接處下方的反向氣流。這種氣流將把下方的污染傳輸?shù)缴喜吭偎拖聛?，破壞了上?活塞流"的狀態(tài)，危害極大。對(duì)于和外界有開口相通的局部?jī)艋O(shè)備，例如潔凈工作臺(tái)，這種氣流將引射外界污染氣流，在設(shè)計(jì)上一定要減小過濾器邊框處所占的無效面積，更要設(shè)法使空間的壁面盡量接近過濾器有效迭風(fēng)截面。

通過上面分析，可以認(rèn)為保證單向流潔凈室特性(高潔凈度和快速自凈恢復(fù)能力)的重要先決條件有兩個(gè):①來流的潔凈度;②來流的活塞流情況;

對(duì)于來流的潔凈度，對(duì)通過高效以上過濾器送風(fēng)的單向流潔凈室來說是不成問題的，而對(duì)于來流的"活塞流"情況，則需作進(jìn)~步分析。

根據(jù)流體力學(xué)原理，來流條件對(duì)以后的流動(dòng)狀況將有直接的重要影響，送風(fēng)面出口氣流也就是工作區(qū)的來流。

來流的紊動(dòng)性大，則將影響后面的單向流特性;來流未充滿流動(dòng)截面，則將影響后面是否能形成"活塞流"和形成的快慢;而來流未充滿流動(dòng)截面也是來流素動(dòng)的一個(gè)因素。所以，在采用高效過濾器的條件下，保證單向流潔凈室特性的必要條件是"活塞流"，而"活塞流"的必要條件則是來流充滿流動(dòng)截面。但是，對(duì)一間房間而不是一段管道來說，讓氣流從頭至尾完全充滿流動(dòng)截面也是不現(xiàn)實(shí)的。

最初，確實(shí)認(rèn)為這種單向平行的氣流應(yīng)該充滿整個(gè)潔凈室，但這在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是不利的。隨著認(rèn)識(shí)的發(fā)展，人們又指出這種單向流只是"在有限的領(lǐng)域內(nèi)全部空氣沿平行流線以等速流動(dòng)的意思"，并認(rèn)為能極力抑制渦流的發(fā)生。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的那樣的房間，也稱為單向流潔凈室。這就是說，不要求在整個(gè)房間都具有單向平行的流線，均勻的速度，沒有渦流，而是只要求單向平行流特性在這個(gè)房間中占支配地位，例如在整個(gè)工作區(qū)這一層空間保證了單向流，這個(gè)房間就是單向流潔凈室。前面介紹過的國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、措施中關(guān)于單向流潔凈室達(dá)到的高潔凈度，就是指在工作區(qū)內(nèi)達(dá)到的潔凈度。因此，密集布置的流線型散流器頂送和全孔板頂送，也被作為實(shí)現(xiàn)垂直單向流的手段使用。