1潔凈室流型及氣流組織
通常，潔凈室可分為亂流潔凈室與單向流潔凈室。就潔凈室的氣流狀態(tài)而言，其流動(dòng)一般均處于紊流狀態(tài)。亂流潔凈室與單向流潔凈室并不是以層、紊流狀態(tài)即Re數(shù)大小來(lái)劃分的，而是以流場(chǎng)是否均勻來(lái)劃分的。當(dāng)潔凈室氣流處于均勻或漸變流狀態(tài)時(shí)，潔凈室可稱為單向流潔凈室；當(dāng)潔凈室氣流處于急變或突變流狀態(tài)時(shí)，潔凈室可稱為亂流潔凈室。
2潔凈室流型及氣流組織的CFD模擬
2.1用CFD方法進(jìn)行潔凈模擬與預(yù)報(bào)的一般步驟
現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程：
現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程中，“試驗(yàn)樣本”這一環(huán)節(jié)中的大量工作已通過(guò)CFD工作完成，即通過(guò)CFD工作形成大量的“虛擬試驗(yàn)樣本”，只需要少或無(wú)需實(shí)際的“試驗(yàn)樣本”即可檢驗(yàn)CFD方法的可靠性、正確性，故現(xiàn)代設(shè)計(jì)過(guò)程之工作量大為減少。
方案的篩選是以科學(xué)性的分析為基礎(chǔ)，因而比較容易保證設(shè)計(jì)成功和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，而且它將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的大循環(huán)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榉桨冈O(shè)計(jì)帶有預(yù)測(cè)性質(zhì)的校驗(yàn)循環(huán)(驗(yàn)證循環(huán))，當(dāng)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)再轉(zhuǎn)入通常的詳細(xì)設(shè)計(jì)，大大減少了設(shè)計(jì)過(guò)程的中間環(huán)節(jié)。因此，CFD技術(shù)的大量應(yīng)用能顯著縮短設(shè)計(jì)周期，降低費(fèi)用。
2.2潔凈室氣流組織模擬與預(yù)報(bào)的CFD過(guò)程
潔凈環(huán)境模擬與預(yù)報(bào)的一般CFD過(guò)程中，試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)判定環(huán)節(jié)在使用CFD方法后僅需少量的試驗(yàn)工作，大量的試驗(yàn)工作可通過(guò)計(jì)算機(jī)“虛擬”實(shí)現(xiàn)。
3 CFD軟件的一般結(jié)構(gòu)與潔凈室氣流控制方法
CFD軟件的一般結(jié)構(gòu)可表示如下：
前處理--->求解--->后處理
求解器：
1.確定CFD方法的控制方程(N-S方程，湍流模型及濃度方程
2.選擇離散方法進(jìn)行離散
3.選用數(shù)值計(jì)算方法(SIMPLE系列、MAC系列)
4.輸入相關(guān)參數(shù)：
a.初始條件
b.邊界條件
c.松馳因子
d.物性參數(shù)
e.其它
后處理：
1.速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)及其它參數(shù)的
2.計(jì)算機(jī)可視化與動(dòng)畫處理
由于我們?cè)诜治鰸崈羰覂艋Ч麜r(shí)，必須了解顆粒物的時(shí)空變化規(guī)律，故一般情況下宜將潔凈室氣流視為氣粒兩相流動(dòng)。就室內(nèi)潔凈氣流而言，其相流場(chǎng)可用雙方程模型、DSM模型、ASM模型、K方程模型、零方程模型等。對(duì)粒相而言，應(yīng)充分分析顆粒在流場(chǎng)中所受到的各種外力的作用，由于空氣潔凈所研究的顆粒尺度很小，處于微米數(shù)量級(jí)，很容易隨氣流飄散，一個(gè)最簡(jiǎn)單的假設(shè)即是對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)采用單流體模型，更復(fù)雜但更合理的則是采用多流體或隨機(jī)軌道模型等。
4結(jié)束語(yǔ)
前面已經(jīng)談到，CFD軟件一般應(yīng)包括三部分，即前處理、求解(核心)部分及后處理(科學(xué)計(jì)算可視化)部分，從軟件工程的角度來(lái)看，求解的(核心計(jì)算)部分與國(guó)外先進(jìn)水平的差距不大，主要差距表現(xiàn)在前處理即幾何造體與網(wǎng)格自動(dòng)生成技術(shù)、后處理即科學(xué)計(jì)算可視化部分。目前在我國(guó)國(guó)內(nèi)已出現(xiàn)了CFX和PHOENICS等流體模擬商業(yè)軟件，它們可用于潔凈環(huán)境模擬問題中。從總體上看，我國(guó)潔凈凈化工程領(lǐng)域中開展CFD方面研究尚有大量工作要做。但是，由于CFD技術(shù)本身固有優(yōu)點(diǎn)，其在潔凈室模擬與凈化工程中必將有很大的應(yīng)用前景。
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