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均勻;潔淨室內氣流不可壓縮,物性參數為常數;室內污染物 F10 CleanRoom目前採用NEBB 2009年第三次修訂的程式
無品質且相對於空氣是被動的,對氣流無作用;因為是強制對 標準去測量無塵室流線平行度。如 圖4,在距離高架地板2.5m
流,忽略能量方程和濕度擴散。 處利用飄帶測試,通過量取距離飄帶頂點固定距離處(2m)偏離
在計算過程中,控制方程的離散採用有限體積法,通過 垂直線長度,利用反三角函數計算出飄帶角度。
求解湍流動能k和湍流耗散率ε方程,得到k和ε的解,然後再用
k和ε的值計算湍流黏度,最終通過Boussinesq假設得到雷諾應
[08]
力的解。流體域的連續和動量方程如下 :
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式中,u=速度m/s;ρ=密度kg/m ;t=時間s;P=壓力
Pa; eff =有效湍流黏性係數; =黏性係數; t =湍流附加黏性
係數Pa∙s。
1.4.3 評價指標定義
按照垂直單向流潔淨室的設計要求,室內氣流應為均勻
流。不均勻的速度場會增加速度的脈動,促進流線間質點的摻
混,當最大速度與最小速度相差懸殊時,室內將會有明顯的渦
[11]
流。速度場的均勻性可用亂流度β n 來衡量,其定義如下 :
圖4、飄帶法測量氣流平行度示意圖
式中,n=測點數量;V p =測量平面處的平均風速m/s; 2. 文獻探討
V i =測量平面處第i個樣本點的風速m/s。
2.1 潔淨室寬度對於氣流組織的影響分析
為保證氣流均勻性,在單向流潔淨室的設計上一般β n 取不
在控制單一變數的情況下,利用CFD模擬工具研究了潔淨
[05]
大於0.25~0.30 。
室寬度及高度對氣流組織的影響。如 圖5為不同潔淨室參數下
在全面單向流潔淨室中,實際的流線並不是完全絕對平
亂流度β n 的變化曲線。
行,有一個允許的流線平行度區間。根據ISO14644規範定義
距離高架地板1.5m處氣流速度與垂直軸的夾角來代表氣流平行
度,如 圖3。(ISO 14644-1規定在制程操作區域,流線平行度
的極限為14°) [04]
圖5、不同潔淨室參數下亂流度β n 變化曲線
隨著潔淨室寬度W的增加時, 潔淨室氣流的亂流度β n 也
呈現線性增大趨勢,即潔淨室內速度場均勻性隨著潔淨室
寬度W的不斷增加而逐步變差 [07] 。通過計算可以得出:在
控制單一變數的前提下(FFU送風速度為0.4m/s,潔淨室高
圖3、漸變流流線的傾角
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