潔凈室原理

在潔凈室內，從送風口到回風口，氣流流經途中的斷面幾乎沒有什么變化，加上進風靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用，全室斷面上的流速比較均勻，而至少在工作區(qū)內流線單向平行，沒有渦流。這也就是單向流潔凈室的三大特點。這里的流線單向平行，是指時均流線彼此平行，方向單一。

單向流潔凈室的流態(tài)從雷諾數判斷是紊流的，所以所謂層流潔凈室的層流和流體力學上的層流是完全不同的概念。因此，層流潔凈室這個名詞是不貼切的，國外某些標準和文章也指出這一點，例如英國標準BS-5295就曾把所謂層流潔凈室定義為單向流潔凈室，只是照顧習慣在括號中注明為層流。前聯(lián)邦德國標準VDl- 2083則用"非紊流的置換流"這一術語，并在注中指出，層流這一概念只是為了區(qū)別早于層流潔凈室出現(xiàn)的紊(亂)流潔凈室而在當時采用的習慣用語，"層流系統(tǒng)"的確切意思并不是分層流動，而是紊流的置換流，用本章提到的概念是紊流的漸變流。在流體力學中，這種流動狀態(tài)也可稱平行流或單向流。1977年中國在《空氣潔凈技術措施》中選用了"平行流"這個術語，在該術語后面同時也指出習慣上稱"層流"。

在單向流潔凈室內，干凈氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠潔凈氣流對室內臟空氣的摻混稀釋作用，而是靠潔凈氣流推出作用將室內臟空氣沿整個斷面排至室外，達到凈化室內空氣的目的。所以，前聯(lián)邦德國有人稱單向流潔凈室的氣流為"活塞流"、"平推流"前蘇聯(lián)稱之為"被擠壓的弱空氣射流"。干凈空氣就好比一個空氣活塞，沿著房間這個"氣缸"，向前(下)推進，而使塵粒只能前(下)進，沒有返回，把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出房間。

在單向流潔凈室以及單向流凈化設備中，可以發(fā)現(xiàn)沿壁的和兩個過濾器搭接處下方的反向氣流。這種氣流將把下方的污染傳輸到上部再送下來，破壞了上述"活塞流"的狀態(tài)，危害極大。對于和外界有開口相通的局部凈化設備，例如潔凈工作臺，這種氣流將引射外界污染氣流，在設計上一定要減小過濾器邊框處所占的無效面積，更要設法使空間的壁面盡量接近過濾器有效迭風截面。

通過上面分析，可以認為保證單向流潔凈室特性(高潔凈度和快速自凈恢復能力)的重要先決條件有兩個:①來流的潔凈度;②來流的活塞流情況;

對于來流的潔凈度，對通過高效以上過濾器送風的單向流潔凈室來說是不成問題的，而對于來流的"活塞流"情況，則需作進~步分析。

根據流體力學原理，來流條件對以后的流動狀況將有直接的重要影響，送風面出口氣流也就是工作區(qū)的來流。

來流的紊動性大，則將影響后面的單向流特性;來流未充滿流動截面，則將影響后面是否能形成"活塞流"和形成的快慢;而來流未充滿流動截面也是來流素動的一個因素。所以，在采用高效過濾器的條件下，保證單向流潔凈室特性的必要條件是"活塞流"，而"活塞流"的必要條件則是來流充滿流動截面。但是，對一間房間而不是一段管道來說，讓氣流從頭至尾完全充滿流動截面也是不現(xiàn)實的。

最初，確實認為這種單向平行的氣流應該充滿整個潔凈室，但這在技術上和經濟上都是不利的。隨著認識的發(fā)展，人們又指出這種單向流只是"在有限的領域內全部空氣沿平行流線以等速流動的意思"，并認為能極力抑制渦流的發(fā)生。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的那樣的房間，也稱為單向流潔凈室。這就是說，不要求在整個房間都具有單向平行的流線，均勻的速度，沒有渦流，而是只要求單向平行流特性在這個房間中占支配地位，例如在整個工作區(qū)這一層空間保證了單向流，這個房間就是單向流潔凈室。前面介紹過的國內外有關標準、措施中關于單向流潔凈室達到的高潔凈度，就是指在工作區(qū)內達到的潔凈度。因此，密集布置的流線型散流器頂送和全孔板頂送，也被作為實現(xiàn)垂直單向流的手段使用。