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湍流洁净室的主要特点是气流截面由流出变为流出(由送风变回风)。洁净室的截面比送风截面大得多,不能在整个房间或整个房间的工作区域形成均匀的气流。因此,送风口后的流线具有较大或增大的角度,曲率半径较小。室内气流不能单向流动,会相互影响。会有回流和漩涡。这决定了湍流洁净室的流型本质上是突变流和非均匀流。
这比用湍流来描述湍流的洁净室更准确和全面。湍流主要由雷诺数决定,也就是说,它主要受流速的影响。但是,如果使用高效过滤器对空气进行顶部送风,即使速度很低,也会产生上述结果,因为这是一个突然变化和不均匀的流动。在这种情况下,不仅在对流层之间发生湍流混合,而且在整个对流层中发生大的再循环和涡流的混合。
单向流洁净室
单向流洁净室有两种类型:水平流和垂直流。在水平流系统中,气流从一堵墙流向另一堵墙。在垂直气流系统中,气流从天花板流向地面。单向气流用于需要较低浓度悬浮颗粒或微生物在洁净室的情况。以前,这种洁净室被称为“层流”洁净室。单向流和层流的名称都表明了它们的气流状况:气流在一个方向(垂直或水平)流动,以0.3 m/s至0.5 m/s(60 ft/m in至100 ft/min)的平均速度通过整个空间。空气由一个覆盖在洁净室天花板上的高效过滤器提供给房间。气流就像一个空气活塞,向下流经房间,带走污染物并从地面排出。与室外新鲜空气混合后,循环至高效过滤器。这种空气可以立即清除人员和工艺过程中的悬浮物污染,而湍流通风系统则采用混合稀释的原理。在一个没有障碍物的空房间里,单向流可以以比前面提到的更低的风速快速去除污染物。但是在手术室里,机器和在机器周围走动的人会对气流造成障碍。障碍物可以将单向气流转变为湍流,从而在障碍物周围形成气团。人类的活动也能使单向流动变成湍流。在这些湍流中,由于风速较低,空气稀释度较小,污染浓度较高。因此,风速必须保持在0.3 m/s至0.5 m/s(60 ft/m in至100 ft/min)的范围内,以便快速恢复被中断的单向流,充分稀释障碍物周围湍流区的污染。单向流可以用风速正确表示,因为风速越高,房间就越干净。每小时的通风量与房间的体积有关,如天花板的高度,因此不适合表示单向流动。单向流室的供气量是湍流室的10~100倍。
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