单向流洁净室（百级及以上净化区）的一些特性指标

2023-05-30

单向流洁净室广泛应用于百级及以上净化项目，上一篇文章我已经为大家讲述了单向流洁净室的原理以及净化效果好的原因，这篇文章来讲述一下单向流洁净室的几个重要的特性指标，加深大家对单向流洁净室的认知。

单向流洁净室的特性指标包括：流线平行度、乱流度、下限风速。它们是衡量单向流洁净室性能好坏的重要指标。

流线平行度

我们都知道单向流洁净室之所以有很强的污染物控制能力，其主要原因就是平行送风，使气流形成活塞平推效果。当平推效果参差不齐的时候，就会出现污染物横向传播的现象，而流线平行的作用就是保证污染源产生的污染物不做垂直于气流方向的传播。

在《洁净室施工及验收规范》（GB 50591-2010）相关条款中有关于流线平行的具体要求：流线平行在0.5m距离内流线间的夹角最大不能超过25°，而且流线应该尽可能地垂直于送风面，其倾斜角度最小不能小于75°。

至于流线平行度与倾斜度是什么造成的呢，这就关系到了前面文章中我为大家讲述到的一个概念：满布比（高效过滤器净截面面积除以洁净室布置高效过滤器的截面面积）。感兴趣的朋友可以查阅上一篇文章。

流线的倾斜与过滤器的满布比、出风口阻尼层扩散等因素有关，特别是在侧布（矢流洁净室常见，后面为大家讲述）高效过滤器、顶棚阻尼层送风的气流组织中，阻尼层对于流线平行度的影响更大，其主要原因就是在侧布高效过滤器中存在严重的动压、静压转换的问题，从而加大了阻尼层对于气流组织的影响。

为了使单向流洁净室流线平行度能够到达规范标准，所以在设计选型时应该注意，孔板作为阻尼层流时，应该使开孔率尽可能大，孔径不宜过大，这样才可以保证在工作区域形成平行度较好的流线。

乱流度

工程中乱流度也称为速度不均匀度，速度均匀作用是保证流线之间质点横向交换最小的前提。

中学时期的物理课中，我们曾经学习过，流速快的流线处静压要小于流速慢的流线处静压的。正是由于存在这个静压差的作用，使得流线间的质点出现了横向作用力，进而出现横向流动，这样就会导致污染物控制效果变弱，所以均匀的流速加上良好的阻尼层是速度均匀的前提条件。

所谓的乱流度是为了说明速度场集中或离散程度而定义的，用于比较不同的速度场通常用数理统计中的“变异系数”来表示，其表示式如下：

但是在实际工程应用中，一般测数点不会无穷多，在《洁净室施工及验收规范》（GB 50591-2010）中规定不小于10个即可。所以由于测数点少，有点类似于抽样检测，所以科研工作者在此基础上，加上了以贝赛尔修正，即用（n-1）代替上式中的n，这样就是得出了乱流度的计算表达式，如下：

在工程中只要保证乱流度小于等于0.25即可。

下限风速

有过工程实践的朋友应该知道，洁净室的能耗是非常大的，之所以会出现那么大能耗，是因为高换气次数所导致的。但是为了保证洁净室的洁净度，我们又不能盲目地降低换气次数以减少能源消耗，这时候相对于单向流洁净室就出现了一个很重要的指标：下限风速。

所谓的下限风速就是指：洁净室要达到相应的洁净度所应保持的最低风速。

在这里，从事洁净室设计工作的设计师应该注意，在设计时应该考虑过滤器的阻尼升高而导致风速下降的影响，也就是要注意高效过滤器在使用终阻力时，送风风速依然不能低于单向流洁净室的下限风速。

《空气洁净技术》一书中关于下限风速的解释是这样的：

1、当污染气流多方位散布时，送风气流要能有效控制污染的范围。

2、当污染气流与送风气流同向时，送风气流要能有效地控制污染气流到达下游的扩散范围。

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范围内。

4、在全室被污染的情况下，能在合适的时间内迅速使室内空气自净。