洁净室均匀分布计算理论--乱流洁净室含尘浓度稳定式

1、单室的稳定式
在有稳定的通风换气条件下，尽管洁净室内有尘源，不断发出尘粒，但经过相当的时间后，从理论上说，即t→∞时，就要趋于稳定。此时公式

    

变成
          

在应用上面公式时，只要注意系统中哪些过滤器组合效率是η_n，哪些是ηr，就可较方便的列出某一系统的稳定式。例如根据过滤器不同布置的系统，如下图。
        

得出公式
      

2、多室的稳定性
实际的空气净化系统都是多室并联的，多室和单室的稳定式是不同的。   
           

上图是一个多室并联的情况。在这个并联条件下，每一个洁净室的含尘浓度计算很复杂。
下面先用求单室稳定含尘浓度的方法得出以下公式：
     

式中，N_S为中间过滤器后混合回风的含尘浓度（粒/L）
     

式中，Qn为新风量（L/h）
      Qr为总回风量（L/h）
      Qs为总送风量（L/h）
      Nr为总回风的含尘浓度（粒/L）
插入
     

式中，V1、V2为各室容积（L）
显然，这样的计算很复杂。
现在分析一下下图所示的洁净室。一个洁净室内的含尘浓度N1=3粒/L，即Nr=3粒/L和N2=3000粒/L的另一个洁净室并联成为多室系统，则多室系统总回风的含尘浓度一定比3粒/L高，所以如果用单室的稳定式来计算1室的含尘浓度，对于1室来说就要偏低。如果这种不安全成分太大，那当然就必须用多室的稳定式来求1室的含尘浓度。现在就来分析这种差别的大小。
        

多室系统总回风的含尘浓度不会超过该系统最脏的一个洁净室的含尘浓度，如上图所示不会超过N2，即不会超过3000粒/L。假定3000粒/L就是总回风含尘浓度，即比3粒/L提高1000倍。所以对于多室系统的1室来说，极duan情况相当于在回风含尘浓度提高1000倍条件下的单室系统的运行。
列出在此条件下稳定时的含尘浓度平衡方程式
        

所以

       

式中，N1为多室系统1室的含尘浓度（粒/L）
因为回风通路上有高效过滤器，对于≥0.5un尘粒的效率达0.99999，则
      

所以N1≈N
式中，N为单室系统时1室含尘浓度（粒/L）
这就表明，对于末级过滤器是高效过滤器的高效空气净化系统，不管是多室系统还是单室系统，都可以按单室的稳定式求多室系统中各室的稳定含尘浓度，因而使计算简化。
上面假定的N1=3粒/L，N2=3000粒/L，这是相当于相差三级的洁净室并联，如果不是相差三级的洁净室并联，那就更不成问题了。如果高效净化系统的最高一级洁净室和中效净化系统的洁净室并联，其室内浓度相差约为10⁴倍，则公式
  

分母中应有

   

新风越少，即S越大，误差越大，但不超过10%。显然，若是两个中效系统的洁净室并联，如采用相同的过滤器，相同的循环比S，则室内含尘浓度因G不同的差别约在1倍以内，在这种情况下多室按单室计算的差别也大约为10%。如两室过滤器效率差别大，s差别也大，多室按单室计算时的误差就大了。