垂直單向流潔凈室氣流的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、空氣潔凈技術(shù)廣泛應(yīng)用于微電子工業(yè)、精密機(jī)械、醫(yī)療、生物工程、制藥業(yè)、塑料制品和食品加工等行業(yè)。隨著世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,空氣潔凈技術(shù)的研究不斷加強(qiáng),應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大,空氣凈化產(chǎn)品和設(shè)備日趨完善,設(shè)計(jì)理念更為先進(jìn)。在潔凈技術(shù)中,氣流流場(chǎng)的合理設(shè)計(jì)有著至關(guān)重要的意義。
　　 研究氣流流場(chǎng)的方法有理論分析加實(shí)驗(yàn)的方法和計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算的方法。實(shí)驗(yàn)方法雖直觀易行,但費(fèi)用昂貴,設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),投入的人力多,實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在誤差,不具有通用性。隨

2、著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)性能的不斷提高與價(jià)格的不斷降低,為CFD(ComputationalFluidDynamics)研究各種流動(dòng)現(xiàn)象及其規(guī)律提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)和手段。CFD技術(shù)現(xiàn)在已成為暖通技術(shù)研究和解決實(shí)際問題的不可或缺的手段。與實(shí)驗(yàn)法相比,模擬計(jì)算的方法能在較短的時(shí)間內(nèi)完成,能較精確地預(yù)測(cè)氣流流場(chǎng),成本低;在潔凈室氣流設(shè)計(jì)時(shí),可預(yù)測(cè)分析不同方案下潔凈室的氣流組織的優(yōu)劣,并可通過改變某些參數(shù)的設(shè)置來優(yōu)化氣流分布以滿足

3、設(shè)計(jì)要求。
　　 論文對(duì)影響垂直單向流潔凈室中的氣流的因素進(jìn)行綜合分析,并得出結(jié)論,為潔凈室的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供參考。在垂直單向流潔凈室中,氣流的流場(chǎng)特性會(huì)影響到潔凈室等級(jí)及污染物的控制,從而關(guān)系到單向流潔凈室的潔凈效果。作為超大規(guī)模集成電路(VLSI)生產(chǎn)環(huán)境的單向流潔凈室必須滿足流線平行度、亂流度及下限風(fēng)速這三項(xiàng)特性指標(biāo)。
　　 本課題以一個(gè)設(shè)計(jì)潔凈度等級(jí)為5級(jí)的潔凈室的工作區(qū)氣流為研究模型,在兩種的回風(fēng)方式(單側(cè)下回風(fēng)

4、和兩側(cè)下回風(fēng))下,對(duì)其氣流組織進(jìn)行數(shù)值模擬,分析和比較在不同的回風(fēng)口布置時(shí)潔凈室的氣流組織和氣流的分布狀況,觀察兩種形式下的流線平行度的情況。旨在通過運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)模型房間的氣流組織進(jìn)行模擬,以尋找氣流分布與回風(fēng)方式間的關(guān)系。對(duì)一實(shí)際的工程進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,測(cè)量了潔凈室內(nèi)典型斷面的流速,將測(cè)試的結(jié)果與數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算方法和結(jié)果的正確性、可靠性。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步模擬計(jì)算設(shè)有工作臺(tái)時(shí)該潔凈室的氣流分布,分析氣流的