非单向流洁净室洁净度的理论计算与实验研究

论文摘要

目前设计洁净室的空调送风系统时,确定送风量多采用设计规范中的经验数据,形成了保守和模糊的设计理念,往往使得设计的换气次数选取过大,造成能量的大量浪费。为了减少洁净室空调系统过大的换气次数所带来的高能耗,需要依据洁净室内实际颗粒物浓度,和工艺要求的洁净度等级,建立颗粒污染物负荷控制换气次数的理论计算模型。以前的一些计算模型虽然能够对特定情况下的洁净室颗粒物浓度进行预测,但是忽略了更多的实际情况的可变参数,并且过于简单和缺乏实验确认,而不能作为定量的工具来计算基于洁净室特定条件所需要的换气次数。本文在对原有的洁净室理论计算模型进行完善和改进的基础上,建立了新的计算模型,使之能够更好的与实际情况相符合。本文采取理论分析方法与实验测试方法相结合的手段,一方面,对比分析现有几个典型计算模型,研究其各个模型的适用条件、参数选取以及局限性等,综合分析,最后建立新的计算模型,该模型结合了原有模型,并考虑了更多的实际洁净室影响因素,因此会更好的计算洁净室的浓度值;另一方面,通过实验方法对洁净室可能达到的一些典型条件进行实际模拟测试,将实测结果与理论计算的结果相比较,并以此来对理论计算模型进行修正。通过理论和实验研究发现,洁净室内的颗粒物浓度主要取决于室内的发尘量以及换气次数的大小,另外,洁净室内气流组织形式、房间压差、发尘点位置、房间内表面材料等因素都会的洁净室的颗粒物浓度产生影响。研究发现,当洁净室内的气流组织能够实现对发尘源散发出来的颗粒物进行很好的混合、稀释的时候,理论计算的结果就能够与实测结果有着较好符合;另外,本文还对洁净室在各种不同的发尘量下,洁净室能够达到的实际空气洁净度级别进行了测量;并测定出颗粒物在不同表面的表面沉积率。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外洁净室研究进展
• 1.3 课题研究内容及意义
• 第二章 洁净室内颗粒物浓度计算方法
• 2.1 洁净室的分类
• 2.2 非单向流洁净室洁净度计算的原理
• 2.2.1 非单向流洁净室计算的两种理论
• 2.2.2 非单向流洁净室均匀计算理论
• 2.2.3 非单向流洁净室不均匀分布计算理论
• 2.2.4 其它典型模型简介
• 2.3 洁净室各种计算模型的比较分析
• 2.3.1 现有模型的比较
• 2.3.2 新模型的提出
• 2.4 本章小结
• 第三章 实验研究洁净室内颗粒物浓度
• 3.1 实验内容及意义
• 3.2 实验系统及实验方法
• 3.2.1 风速测试
• 3.2.2 实验室常用压差下漏风量测试
• 3.2.3 模拟发尘量的稳定性测试
• 3.2.4 改变模拟的室内发尘量对室内颗粒物浓度影响的测试
• 3.2.5 改变室内发尘点位置对室内颗粒物浓度影响测试
• 3.2.6 改变实验室相对邻近房间的静压差对实验室内颗粒物浓度影响测试
• 3.2.7 改变不同过滤器级别对比测试
• 3.2.8 实验室内颗粒物表面沉积率的测试
• 3.3 误差分析
• 3.3.1 系统误差产生的原因
• 3.3.2 气溶胶颗粒物发生系统的稳定性
• 3.3.3 管路采样损失
• 3.3.4 非等速采样误差
• 3.3.5 激光粒子计数器的计数误差
• 3.4 实验结果及分析
• 3.4.1 风速测试
• 3.4.2 实验室常用压差下漏风量测试数据及结果分析
• 3.4.3 模拟发尘量的稳定性测试
• 3.4.4 改变模拟的室内发尘量对室内颗粒物浓度影响的测试数据及结果分析
• 3.4.5 改变室内发尘点位置对室内颗粒物浓度影响测试数据及结果分析
• 3.4.6 改变实验室相对邻近房间的静压差对实验室内颗粒物浓度影响测试数据及结果分析
• 3.4.7 改变不同过滤器级别对比测试数据及结果分析
• 3.4.8 实验室内颗粒物表面沉积率的测试数据及结果分析
• 3.5 本章小节
• 第四章 理论与实验分析
• 4.1 理论计算和实验结果比较分析
• 4.2 本章小节
• 第五章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 符号表
• 致谢