洁净室流型及气流组织与CFD方法

洁净室气流流型的检测目的是为了明确洁净室内的设备或设施对气流的影响,选择或改善气流流型使之产生小的湍流(涡流)，增加无尘车间大的自净能力或恢复率，缩短自净时间。

其目的为建立一个关于洁净室（区）综合性能检测的标准操作规程，用以指导、规范检测员的操作。

下面再来讲一下洁净室气流流型的检测方法：测点布置。

按《HVAC系统气流流型测试程序》进行测试，具体步骤如下：A:依据《洁净厂房设计规范》GB50073-2001中的附录C的C3.1 风量或风速的测试：对于单向流洁净室，取离高效过滤器0.3m 垂直于气流处的截面作为采样截面，截面上测点间距不宜大于0.6m，测点数不应少于5点，所有读数的算术平均值作为平均风速。

B：依据《洁净室及相关受控环境第3部分：检测方法》GB/T25915.3-2010/ ISO14644-3:2005中的附录B的B.4.2.2 送风风量：风速测点距过滤器出风面约150mm～300mm。

测点数量应足以测定洁净室和洁净区的送风量，测点数量取测量面积（以平方米计）10倍的平方根，且不少于4个测点。

每只过滤器或每台风机-过滤单元（FFU）的出风面上至少要有一个测点。

可使用软帘阻挡对单向流的干扰。

为了获得可重复的读数，每点的测量时间应足够长。

对多个测点而言，应记录风速测量平均时间。

C：依据《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472-2008中附录D的D.3.1 风量或风速的测试：对于单向流洁净室,应采用截面平均风速和截面乘积的方法确认送风量，并应取离高效过滤器300mm垂直于气流的截面作为测试平面，将测试平面分成相等的栅格，每个栅格尺寸应为600mm×600mm或末端空气过滤器尺寸，测点应在栅格中心或不应少于3点。

每一点的测试时间不应少于10s。

应记录平均值、最大值和最小值，并应为算术平均数作为平均风速。

对于非单向流洁净室，每一点的测试时间不应少于10s。

杭州克林埃尔检测技术有限公司是一家独立商检机构，具有独立法人地位和第三方实验室地位。

CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）软件是一种利用数值计算方法对流场进行模拟的工具，在空气洁净技术教学中有着广泛的应用。

本文就CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究进行简要介绍。

1. 空气流动模拟CFD软件可以模拟空气在封闭空间内的流动情况，通过对流速、流量、温度、湿度等参数的计算，可以预测和优化空气流动情况，从而提高空气洁净度和舒适度。

例如，在医院手术室等应用场景中，CFD软件可以模拟手术室内空气的流动情况，从而确定空气送风方式和出风量，确保手术室内空气流动状态符合洁净标准。

2. 空气净化器设计CFD软件可以模拟空气净化器内部的流场情况，预测空气流动、颗粒物传输、化学反应等过程，并对不同的净化器设计方案进行比较分析。

例如，在车间空气洁净技术教学中，可以通过CFD软件模拟车间内空气流动情况、颗粒物分布等信息，以及各种空气净化器的工作原理和特点，从而设计出最合适的空气净化器。

3. 空气污染排放模拟CFD软件可以模拟空气污染物的排放情况，预测污染物在大气中的扩散和转运。

例如，在测定各种排放源的污染特点以及环境污染防治技术方面，CFD软件能够计算工厂烟囱排放的废气扩散情况，分析污染物在大气中的扩散规律，并为环保设计方案提供可靠的技术支持。

CFD软件不仅可以在空气洁净技术研究中提供指导和支持，也可以在空气洁净技术教学中起到重要作用。

CFD软件能够帮助学生更好地了解和掌握空气洁净技术的研究内容和实践应用，提升学生实践能力和创新意识，培养学生在空气洁净技术领域的研究和应用能力。

10万级洁净车间气流组织形式
随着微电子技术的不断发展,对的洁净度要求越来越高。

为满足10 万级甚至更高级别的洁净要求,常规的风管钻孔排放风方式已经不再适用于目前的高精密工艺生产。

一种新的工厂气流组织形式渐被重视,即“层流”式组织。

层流式气流组织方式的基本思想是:利用层流理论在车间内部实现不同区域的垂直分层,并通过隔离带等方法防止不同区域之间的污染扩散,进而实现不同区域的独立气流控制。

具体来说,将整个车间分成上下多个隔断层,每层设置专门的供风和回风系统,同时利用边界层理论实现垂直方向的层流分离。

这种组织形式的优点在于:1每个作业区可以独立控制其供风量和回风量,实现精细化的气流管理;2利用隔断层隔离不同操作区之间的污染扩散,有效提高总体洁净程度;3垂直层流分离能最大限度避免不同层间的空气对流,彻底断绝污染传播通道。

以上就是以"10万级洁净车间气流组织形式"为标题的一篇文章内容。

文章从概念定义开始,介绍了层流式组织方式的基本思路和优点,从整体上解释了这种方式是如何满足高精密工艺对气流条件的严格要求的。

第四章潔淨室之分類原理及其特點1.室內氣流組織：潔淨室一般按照室內的氣流形態進行分類。

室內氣流的基本形態，可分為非層流方式(Conventional Airflow Type)、層流方式(Laminar Airflow Type)和混合方式(Mined Airflow Type)三種。

潔淨室的分類見表4-1。

這些方式只是基本方案，設計時要在考慮各自特點的基礎上，對各種方式進行組合，改進，以便選定與所要求的潔淨度、管理方武、建設費、運行費相適應的方式。

表4-1 潔淨室的分類(1)非層流方式，非層流方式又稱為亂流方式(Turbulent Airflow Type)。

亂流方式實現淨化的基本考慮是稀釋混合，是在污染產生的瞬間進行擴散混合。

反過來說，就是把從污染源散發出來的塵埃向室內擴散作為前提來考慮的。

用通過過濾器的潔淨空氣將污染沖淡，從而使室內保持潔淨。

因此，所需要的換氣次數是隨著要求的潔淨度和室內的發塵情況不同而變化很大。

圖4-1、2是一般非層流潔淨室的流程圖。

潔淨度低於100,000級的潔淨室，發塵量小時，可以不用HEPA過濾器，而用中效或亞高效空氣過濾器就可以了。

如圖4-2所示，回風口設在地板上，考濾室內氣流狀況適當地布置回風口，可以較好地控制塵埃的擴散，達到1000級左右的潔淨度是完全可能的。

另外，對於要求潔淨度高，但面積小且位置确定的場合，往往是在亂流潔淨室內設置潔淨工作台、層流罩等，以確保局部實現高潔淨度。

圖4-1 非層流方式(側回風)(10,000-100,000萬級)圖4-2 非層流方式(地板回風)(1,000~1萬級)(2)層流方式，圖4-3為層流潔淨室防止污染擴散的示意圖。

在層流潔淨室中氣流被調整得非常好，從室內一側平穩地流向其相對應的另一測。

因此，層流方式具有兩個特點，一是可以將污染源散發出來的塵埃在未向室內擴散以前就被壓出室外，二是潔淨的空氣對于污染源有隔離作用，隔斷塵埃向空間的擴散。

洁净室的规划与设计（4）洁净室的规划与设计第一章概论1.2 洁净室的形式✦如图1.5所示，气流形式可以分为单向流方式（unidirectional airflow）和非单向流方式（non-unidirectional airflow）和混合流方式（mixed airflow）三种。

气流方式的选定要根据洁净度、运行管理、设备费用等方面综合考虑，采用上述组合方式的情况较多。

（1）单向流方式（unidirectional airflow）单向流一般分为垂直流和水平流。

不论哪一种单向流都要把气流维持成一定的直线状态，便于通过终端过滤器的出风口与相应的回风口。

两种方法设计的关键点是最大程度地减少洁净区中心位置的空气涡流。

垂直于洁净气流作业面上所有位置的洁净等级均相同。

因此，若该过程是平面统一或分布式情况宜采用垂直单向流，若该过程是立体统一则采用水平单向流。

（2）非单向流方式（non-unidirectional airflow）在非单向流洁净室中，从送风面各位置的过滤出风口送风，并从远离出风口的位置回风。

过滤出风口可以等间隔分布在洁净室或洁净区中，也可以集中布置在洁净区中心位置上。

过滤出风口的位置对洁净室的性能有很大影响。

终端过滤器的位置可以设置远一点，但要特别注意过滤器与洁净室之间受污染。

非单向流系统的回风口位置并不像单向流那么重要，和出风口一样分散布置，最主要的是将洁净室的死角范围降到最小。

近年来，出现了风机过滤机组（FFU）等无需设置在吊顶的单独设置方式。

（3）混合流方式（mixed airflow）混合流方式的洁净室，是指综合运用单向流和非单向流的洁净室。

图1.5 洁净室气流组织形式（4）微环境（minienvironment）伴随着设备的小型化、高集成化，再加上成品率的改善，需要降低成本。

为了控制设备投资扩大化，最大程度地降低人或机器造成的环境污染，正在推进以美国为中心的局部洁净化研究开发。

将设备周边或产品搬运通道用隔墙分开，再通过提供洁净空气，使人员及室内空间得到隔离而抑制污染侵入的局部洁净化技术发展中，逐步开发并应用了微环境和微观环境（microenvironment）等方式。

洁净区气流流型测试要点洁净区气流流型测试是众多确认和验证项目中很小很小的一点,但是要做好气流流型测试却绝非易事。

不夸张的说，如果不熟悉气流流型的测试要点，哪怕是影视圈大牌导演来拍气流流型，在GMP检查过程中也得被挑出一堆缺陷项。

那么，小小的气流流型到底该怎么拍呢？气流流型测试应至少考虑以下几方面：1、测试目的：通过气流流型测试的方法,检查所在洁净区相关空调系统、层流及设施的气流是否符合法规、设计及用户需求，并对后续生产操作、环境监测及污染控制策略的制定提供必要的依据，以及其他目的等等…2、测试范围：应对所有需要进行测试的房间、系统或设施进行列表说明，并通过风险评估确定测试点位。

3、测试仪器：方案中应详细描述测试仪器型号并做好仪器的维护与保养,确保气流流型测试期间不会出现故障，比如：水雾（烟雾）的忽然变化。

4、测试方法：明确测试范围内，每个测试点位的具体测试步骤，包括：4.1发烟位置、发烟方法（固定位置发烟、还是移动发烟、或者两者相结合）；4.2设备参数：气流的流量、流速、水雾发生器内纯化水液位范围（如果使用水雾发生器的话）等；4.3拍摄位置：纵向拍摄、还是横向拍摄，最好画图，标明发烟位置、人员模拟位置、拍摄位置、发烟高度、拍摄高度等；4.4拍摄开始及结束时间，结合动态模拟具体操作进行说明；4.5必要时在拍摄的背景放置黑幕，以增强可视性。

5、可接受标准：（1）气流标准：对于每一个单独的测试点位，其标准除统一的标准外，还需有各点的针对性标准，包括静态和动态，方案中画出预定的气流图，如下可参考：（2）测试方法的标准（对测试过程是否符合标准进行规定）；（3）得到的气流录像标准：测试时长，是否涵盖全范围，是否清晰可辨；（4）录像中设备状态、烟雾状态标准；（5）动态模拟人员的动作是否符合GMP要求等；（6）环境标准，测试环境是否影响气流、是否是正常工作状态、是否影响气流流型测试等。

6、测试结果：依据可接受标准依次核对，检查是否均满足。

CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究
空气洁净技术是一种重要的技术手段，用于控制和维护室内空气质量的高效控制技术。

CFD（计算流体力学）软件可以模拟和研究空气洁净技术中的各种流体流动和传热现象，为空气洁净技术的研发和优化提供了重要的工具和方法。

本文将重点介绍CFD软件在空气洁
净技术教学中的应用研究。

1. 空气流动模拟：CFD软件可以模拟和分析空气在室内的流动情况，包括气流速度、压力分布、温度分布等。

通过模拟和分析空气流动情况，可以评估和改进洁净室的设计和
布局，提高室内空气质量。

3. 空气过滤器效果评估：CFD软件可以模拟和分析空气过滤器对气流中微粒的过滤效果。

通过模拟和分析空气过滤器的效果，可以评估和选择合适的过滤器类型和规格，提高
空气洁净设备的过滤效率。

CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究具有重要的意义。

通过CFD软件的模拟和
分析，可以提高学生对空气洁净技术的理解和应用能力，培养学生的实践操作和问题解决
能力，促进空气洁净技术的研发和应用推广。

洁净室气流形式设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述洁净室是一种专门用于控制空气污染的封闭环境。

其主要目的是为了确保在洁净室内的工作环境中，空气质量符合特定的要求，以满足特定的工艺或实验需求。

洁净室的气流形式设计是洁净室设计中的一个重要方面。

它指的是如何使空气在洁净室内有序地流动，以达到最佳的清洁效果。

正确的气流形式设计可以有效地控制和降低洁净室内的颗粒物浓度，确保洁净室的工作环境符合预定的要求。

在洁净室气流形式设计中，需要考虑以下几个要点：首先，需要确定洁净室的气流方向。

常见的气流方向包括垂直流、水平流和混合流。

不同的工艺和实验需要不同的气流方向，因此在设计中需要根据具体需求确定合适的气流方向。

其次，需要考虑气流速度的控制。

气流速度是指空气在洁净室内的流动速度。

过高或过低的气流速度都会影响洁净室的清洁效果。

因此，在设计中需要根据洁净室的具体要求，合理控制气流速度，以实现最佳的清洁效果。

此外，洁净室的气流分布也是设计中需要考虑的重要因素。

良好的气流分布可以确保洁净室内的空气均匀流动，避免死角和死区的形成，从而提高洁净室的清洁效果。

最后，洁净室的气流形式设计还需要考虑空气过滤系统的选择和布局。

合理选择和布局过滤器可以有效地去除空气中的颗粒物，保证洁净室内的空气质量。

综上所述，洁净室气流形式设计是洁净室设计中的重要环节。

通过合理确定气流方向、控制气流速度、优化气流分布以及选择合适的空气过滤系统，可以有效地提高洁净室的清洁效果，满足特定的工艺或实验要求。

1.2 文章结构文章结构部分：本文共分为引言、正文和结论三个部分。

下面将详细介绍每个部分的内容。

引言部分概述了本文的主题和目标，即洁净室气流形式设计。

洁净室是一种能够控制空气中颗粒物浓度、温度、湿度、洁净度和气流速度等参数的封闭环境，被广泛应用于电子、制药、食品等行业。

而洁净室的气流形式设计是洁净室内部空气流动方式的设计和调整，对于保持洁净室内洁净度、温湿度和空气质量起着至关重要的作用。

洁净技术基础知识1.1 空气调节的基本概念1.1.1空气调节及其分类空气调节就是使房间或封闭空间的温度，相对湿度，洁净度，和气流速度等参数均达到给定要求的技术。

也就是说，在人们的生活和工作以及生产和科研的某一个特定的空间内其环境空气的温度，湿度，洁净度，和气流速度等构成了该空间的空气环境。

采取必要的技术手段来创造和保持该空间内要求的空气环境就是空气调节的任务。

在空气调节系统中，空气处理设备即空调器是实现空气热，湿交换和空气过滤净化的核心部分。

一个房间或一个空间，在一般情况下除了有来自该房间内部的围护结构，人员，照明灯具及设备产生的热，湿，粒子，微生物或其他有害物的干扰外，同时还有来自房间外部的大气，太阳辐射等的干扰。

为了消除上述来自室内外的干扰，就必须采取必要的技术手段，用在空气处理设备中经热，湿和过滤处理过的空气来转移，置换，稀释和冲淡来自方方面面对房间空气的干扰，来保证房间内一定要求的空气环境。

空气调节按使用对象的不同又可划分为舒适性空气调节和工艺性空气调节。

舒适性空气调节就是为了满足人们的舒适要求而设置的空气调节。

工艺性空气调节就是为了满足生产工艺对环境空气参数的要求而设置的空气调节。

环境空气的温湿度等参数均由生产工艺来决定。

不同的生产工艺对环境空气参数的要求也不相同。

1.1.1空气调节的气流组织空气调节气流组织设计的任务就是要合理地组织室内空气的气流流动，使工作区的温度，湿度，气流速度和洁净度能很好地满足生产和科学研究以及人们舒适感的要求。

气流组织不合理不仅直接影响空调房间的空调参数和空调效果，而且还要空调系统的能耗。

空调系统送风口射出空气射流是影响室内气流组织的主要因素，而空调回风口，从流体力学角度是空气的汇流，起回风速度衰减很快，与其距离的平方成反比。

因此回风口的位置对室内气流组织的影响比较小。

空气调节系统的气流组织形式主要有：上送下回，上送下侧回，上送上回，侧上送侧下回等形式。

见图1.1。

洁净室工程中气流形成方式概述在洁净室工程中，自美国FS209C将洁净室中的气流流动分为单向流和非单向流后，这一名词被广泛采用。

我们知道，从流体力学的角度，描述流体的流态，按质点的速度是否随时间变化分为稳定流动和非稳定流动。

按流速是否随流向变化，分为均匀流动和非均匀流动。

不均匀流动又分为渐变流动和急变流动。

空调系统运行稳定一般属恒定流动。

洁净室中的气流流动除天棚满布、高效过滤器送风棗满布地板格栅回风的典型流动性属均匀流动外，均属不均匀流动。

洁净室工程中，由于断面积大，既或在稳定流动中也不属于层流。

只有在洁净管道中可能形成层流。

无尘车间的流态分类(以下均以美国FS209为例)最早分为层流和乱流。

美国FS209C开始将层流改称单向流，乱流改称非单向流。

这一名称显然比较贴切。

对单向流的描述，文字上也稍有差异：FS209C(1987年10月27日发布)："气流以一个平行的方向沿单一通道穿过洁净室或洁净区";FS209D(1989年6月15日发布)："一般具有平行流线，以单一通路、单一方向通过洁净室或洁净区的气流";FS209E(1992年9月11日发布)："一般具有平行流红，以单一方向并且横断面上风速一致的气流。

"上述对单向流的描述与FS209B对层流的描述有那些差别呢?FS209B称：层流的规定是，在限制范围的全部空气以均匀的速度平行流动。

FS209B对层流气流速度又有明确的规定："通过洁净室断面的气流速度能常保持为0.457m/s，在整个无干扰的房间内，其不均匀度在±20%以内。

" 这就是说对单向流的描述中删去了速度约0.457m/s的规定和断面风速不均匀度为±20%的要求。

综上所述，洁净室中形成单向流有三个条件，也就是单向流的三要素：气流速度、流线不均匀度、气流平行度。

但对三要素均无定量的数值限制。

虽然FS209E已被废止，但国际标准和我国<洁净厂房设计规范>GB50073-2001，有关单向流的描述，仍沿用FS209E的提法。

洁净手术室气流组织形式洁净手术室在粗、中、高3级过滤器可靠的情况下，送人室内的空气是洁净的，决定手术室洁净度的等级则是气流形式。

不同的气流形式对排除手术室自身发菌量效果不一样，造成手术的洁净等级也不一样。

洁净手术室空气流组织的基本原则是最大限度地减少涡流，使射人的洁净气流经过最短的流程覆盖手术区，希望气流的方向与尘埃重力沉降方向一致，并使飞回流的气流有效地将室内灰尘排出室外。

在洁净技术中，把气流的组织分为层流和乱流(紊流)2种类型。

层流表示空气中的质点以均匀的断面速度沿平行流线流动，乱流表示空气中质点以不均匀的速度呈不平的流线流动。

根据气流组织形式，通常将洁净手术室分为垂直层流手术室、水平层流手术室、乱流手术室以及可调洁净度手术室，介绍如下。

1 垂直层流手术室垂直层流手术室是在手术台上方布放高效过滤器，侧墙的下部布回风口。

气流的上部平行垂直，成层流状态，下部则向回风口倾斜，层流受到了破坏。

在手术台的台面上及四周的外延区域形成洁净层流区，局部区域获得高洁净度。

为了保证手术区洁净度，高效送风口的面积必须充足，I级手术室应大于6.2m2，在0.8m的高度上送风速度应不小于0.25m/s。

无影灯安装在送风口中间，为减少无影灯影响气流，多采用小护罩的骨架式无影灯，大背壳式无影灯对气流影响大，不宜使用。

2水平层流手术室水平层流手术室的特点是水平送风，送风墙面布放高效过滤器，回风墙面在送风墙对面，布置粗效过滤器，起过滤和均流作用，阻止室内飘浮的纤维和尘粒污染风管，保护后级过滤器，患者的脚应向送风口，头部一侧的麻醉师和麻醉器械正好处于下风向，以防止麻醉气体的污染。

水平层流手术室的高效过滤器、静压箱、送风口安装在手术室侧面，不占用手术室高度，因此层高偏低的手术室可采用水平层流方式。

它占用面积大，为了克服尘埃的重力沉降，送风速度要高于垂直层流风速，不低于0.3m／s，即送风量要提高。

选用层流方式，同手术室的建筑结构有关。