CFD 优化设计管理论文 摘要：由于 ISO5 级（百级）干净室运行能耗较大，考虑到节能的必要性，本文利用计算流体动力学（CFD）方法对拟采纳风机过滤器单元（FFU）干净空调方案的 ISO5 级电子工业干净室进行模拟，得出室内气流速度场，分析其性能，并通过理论公式计算所能达到的干净度。我们认为结合干净室的具体用途，通过合理布置末端 FFU 送风口位置及选择回风形式，以及选择较高级别的末端过滤器，可以在满布率较低时达到较高的干净度级别。利用 CFD 模拟技术可以为设计高效能的干净室系统提供依据。 关键词：干净室计算流体动力学风机过滤器单元满布率节能 1 引言 干净室空调系统经典的方案是采纳中央空调和三级过滤器集中送风，通过大型风道将已经处理的空气送至过滤器的接联管道，然后经高效空气过滤器（ HEPAFilter）或者超高效空气过滤器（ULPAFilter）送到干净室。而另一种方案是采纳室内循环风就地冷却，利用干冷却盘管解决新风不能提供全部冷负荷的问题，同时利用风机过滤器单元来进行空气循环。每种方式各有一定的适用范围，风机过滤器单元（FFU）因其灵活性大,即可通过置换盲板来提高局部区域的干净度、占用空间较少等优点得到越来越多的应用，尤其适合于旧厂房的改造及技术更新较快的工程。虽然 FFU 系统成本较高，而从综合投资角度，分析认为采纳 FFU 方式在末端过滤器铺设率为 25%－30%时较为有利【1】。 ISO5 级（百级）干净室属于干净室用暖通空调系统耗能大户，通常采纳吊顶满布高效过滤器的送风方式，运行能耗较大。有关干净室运行费用的文献指出，在某些欧洲国家，能源消耗的费用已占干净室运行、维护年度总费用的 65%～75%【2】，其主要影响因素是干净室的空气流量和采暖通风空调系统如何有效地向干净室分布经过净化和温湿度调节的空气，所以在保证干净污染控制的条件下，合理选择送风速度，布置末端过滤器、回风口、减少送风量以便节能是人们关注的焦点。 另外国外对一些 ISO5 级干净室实测数据表明，大部分换气次数远低于建议的下限值【2】，而在设计中存在系统风量过大的倾向，这可能与对气流缺乏了解，担心系统运行可靠性的保守思想有关，说明提高节约能源的机会确实存在。随着计算流体动力学（CFD）技术自身的进展，已广泛应用于暖通空调和干净室等工程领域，通过计算机求解流体所遵循的控制方程，可以获得流动区域的流速、温度、浓度等物理量的详细分布情况，是一种较好的优化设计工具。其优...
