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潔凈室不均勻分布計(jì)算理論--不均勻分布的影響

更新時(shí)間:2023-11-22  |  點(diǎn)擊率:789

潔凈室內(nèi)微粒分布的不均勻性,不可避免的給按均勻分布理論計(jì)算含塵濃度的結(jié)果帶來偏差。一般來說,室內(nèi)氣流和塵粒分布越不均勻,實(shí)測(cè)值和按均勻分布理論計(jì)算的值相差就越大。
現(xiàn)在講的不均勻分布,仍然假定發(fā)塵是均勻的、穩(wěn)定的,只是塵粒的分布不均勻。即使是這種不均勻分布也不是指每一點(diǎn)的不均勻分布,而是指區(qū)域不均勻分布,就是有區(qū)域濃度差。后者更有實(shí)際意義。
1、氣流組織的影響(包括送風(fēng)方式和風(fēng)口位置)
不同的氣流組織對(duì)室內(nèi)濃度場均勻程度是有影響的,但一般來說,現(xiàn)有的氣流組織方式在這方面的差別還不是很顯著的。實(shí)測(cè)結(jié)果的趨勢(shì)是,側(cè)送方式實(shí)測(cè)含塵濃度一般高于按均勻分布法的計(jì)算值,不過只有氣流分布不均勻,使稀釋效果減弱時(shí),實(shí)測(cè)值才高于計(jì)算值。局部孔板、頂送和散流器等方式的實(shí)測(cè)值對(duì)于計(jì)算值的正負(fù)偏離都存在,這說明在均勻性上略優(yōu)于側(cè)送。在全孔板方式中,實(shí)測(cè)值幾乎都低于計(jì)算值,說明均勻性可能更好。
風(fēng)口位置的影響要明顯得多。例如頂部送風(fēng)口,如果位置在靠近房間一側(cè)的頂棚上,送風(fēng)風(fēng)速再大一些,則造成室內(nèi)氣流極不均勻,可能出現(xiàn)幾個(gè)渦流區(qū),實(shí)測(cè)含塵濃度比計(jì)算值高得多。
2、送風(fēng)口數(shù)量的影響
送風(fēng)口數(shù)量不同對(duì)于氣流分布的均勻性也有顯著影響,下表就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理出來的。

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從表中可見,在相同的過濾器和換氣次數(shù)條件下,送風(fēng)口少時(shí),平均室內(nèi)含塵濃度要比按均勻分布法的計(jì)算值高,這是因?yàn)轱L(fēng)口少,亂流成分大,渦流區(qū)大,均勻性差。風(fēng)口多則平均含塵濃度逐漸比計(jì)算值低,這是因?yàn)闇u流區(qū)小了,速度場因而較均勻,亂流度減小,而且由于風(fēng)口多,氣流擠壓作用增加了。在同樣換氣次數(shù)下,增加風(fēng)口就降低了風(fēng)速,這對(duì)減少微粒在工作表面的沉積是有利的。
3、換氣次數(shù)的影響
換氣次數(shù)對(duì)室內(nèi)氣流和濃度的均勻分布有較大影響,因?yàn)橐箽饬骱蜐舛冗_(dá)到均勻分布,必須有足夠的氣流量去沖淡稀釋,而且要使被沖淡稀釋的區(qū)域盡可能大,直到全室范圍。換氣次數(shù)少,不僅流量不足,而且風(fēng)口數(shù)量也少,可能造成較大較多的渦流區(qū),因此實(shí)測(cè)含塵濃度一般都大于計(jì)算值,因?yàn)閷?shí)際上并未達(dá)到均勻稀釋的效果。不過當(dāng)換氣次數(shù)在10次/h以上時(shí),這種差別一般就不大。隨著換氣次數(shù)的增加,稀釋趨于均勻和達(dá)到全室的程度,實(shí)測(cè)值和計(jì)算值逐漸接近,大約在70次/h左右,兩者不相上下。繼續(xù)增大換氣次數(shù),出現(xiàn)相反的情況,實(shí)測(cè)值一般低于計(jì)算值,這是因?yàn)椴粌H已達(dá)到充分均勻稀釋,而且由于風(fēng)量的加大,風(fēng)口數(shù)量必然增加,則氣流的擠壓作用加強(qiáng),實(shí)際含塵濃度比只按均勻稀釋的還要低??傊?,換氣次數(shù)的影響尤其表現(xiàn)在兩頭,即小換氣次數(shù)時(shí),實(shí)測(cè)含塵濃度比計(jì)算值高,大換氣次數(shù)時(shí),實(shí)測(cè)含塵濃度比計(jì)算值低。當(dāng)然,這是一般的規(guī)律,不應(yīng)絕對(duì)化。
4、送風(fēng)口形式的影響
不同形式的送風(fēng)口對(duì)亂流室有明顯影響。在下圖列出了幾種主要送風(fēng)形式。
       
QQ截圖20231107171143.png

A型:普通擴(kuò)散板風(fēng)口,主要為直下氣流
B1型:有周邊水平出流的擴(kuò)散板風(fēng)口,主要為直下氣流和水平氣流
B2型:散流器風(fēng)口,主要為斜流
C型:半球形風(fēng)口,氣流為各向同性的輻流
通過實(shí)驗(yàn),得出以下幾點(diǎn):
(1)各種風(fēng)口自凈時(shí)間不同,以屬于推出氣流的C型最好,略優(yōu)于均勻分布的理論值;屬于積極攪拌氣流的B型次之,和理論值接近;屬于普通氣流的A型最差,差于理論值,見下圖。
   
QQ截圖20231107171555.png
(2)室內(nèi)發(fā)塵時(shí),以C型的室內(nèi)含塵濃度低。
(3)對(duì)于積極攪拌氣流的B型,由于誘導(dǎo)吸引等作用,可能使頭部發(fā)塵對(duì)工作臺(tái)上方有影響。
(4)對(duì)于普通的A型,對(duì)頭、足部分的擴(kuò)散性能較好,但由于對(duì)室內(nèi)端頭氣流弱并有上升氣流,發(fā)塵后室內(nèi)各點(diǎn)容易出現(xiàn)高濃度。
(5)當(dāng)有人經(jīng)常走動(dòng)等外來干擾時(shí),不論哪種風(fēng)口的作用差別都不大,而外來干擾較少時(shí),C型風(fēng)口顯示出優(yōu)點(diǎn)。







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