單向流潔凈室或設(shè)施的風(fēng)速測定

潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境中，單向流流型是指室內(nèi)送、回風(fēng)所構(gòu)成的氣流流線基本平行，且橫斷風(fēng)速大致均勻的流型。在國際潔凈行業(yè)內(nèi)，這種室內(nèi)氣流流型被稱之為層流，而與其不同的常規(guī)氣流流型則被稱之為紊流或亂流。但從水力學(xué)嚴(yán)格的定義來考核，無論是單向流還是非單向流流型，都屬于水力學(xué)的紊流范疇。

空調(diào)凈化行業(yè)過去將這種室內(nèi)氣流流型稱之為“層流”，與水力學(xué)所定義的“層流”概念差別很大。

單向流流型主要有，氣流流向與地面成直角的垂直單向流和氣流流向與地面平行的水平單向流，其風(fēng)速測定方法如下：

1.單向流的風(fēng)速測定

通常選擇垂直于送風(fēng)氣流的某個(gè)斷面A (以平方米計(jì))作為測定風(fēng)速的基準(zhǔn)面。如果是在末級(jí)過濾器下風(fēng)向測定風(fēng)速，測定斷面一般距過濾器出風(fēng)面150~300mm，如果選擇工作平面高度作為風(fēng)速測定的基準(zhǔn)面，通常選取距地面高度800mm處。測風(fēng)速時(shí)通常把測定斷面均勻分成若干個(gè)面積相等的格子，格子數(shù)即測點(diǎn)數(shù)i。其數(shù)量依照的規(guī)定，可按10A的平方根計(jì)算，即i=√10A， 還要求不少于4個(gè)測點(diǎn)。而此前ISO 14644-3：1999的規(guī)定是i>√A，但不得少于3個(gè)測點(diǎn)即可。也就是說，GB/T 25915.3-2010 及等同的ISO 14644-3：2005將單向流風(fēng)速測定的網(wǎng)格劃分更小，測點(diǎn)數(shù)量較舊標(biāo)準(zhǔn)增加了3倍多。此外還指出，每個(gè)過濾器出風(fēng)口或每個(gè)風(fēng)機(jī)過濾器機(jī)組出風(fēng)口面至少有5個(gè)測點(diǎn)。ISO 14644-3：1999規(guī)定，為保證測值的可靠在每個(gè)格子的中心測定風(fēng)速時(shí)，測量時(shí)間至少要持續(xù)10s。GB/T 25915.3-2010及等同的ISO 14644-3：2005則對(duì)測量時(shí)間未予具體規(guī)定，但強(qiáng)調(diào)測量時(shí)間要足夠長，以保證測值讀數(shù)的重復(fù)性。必要時(shí)還應(yīng)記錄下平均值，較大值和較小值。

單向流潔凈室或設(shè)施的總風(fēng)量可按下式計(jì)算：

Q_st=(v_c×A_c) 

式中Q_st---潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境的總風(fēng)量，m³/s；

v_c---每個(gè)格子中心風(fēng)速，m/s；

A_c---各個(gè)格子的面積，m²。

2.關(guān)于單向流風(fēng)速及均勻性測試的建議

單向流潔凈室的風(fēng)速及均勻性是其重要的技術(shù)指標(biāo)，而國內(nèi)、外標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)風(fēng)速較少測點(diǎn)數(shù)的規(guī)定出入較大，在沒有更權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)前，實(shí)際工作中如何執(zhí)行為妥，建議如下：

(1)風(fēng)速均勻性直接關(guān)系到單向流的氣流方向與流型，特別是風(fēng)機(jī)過濾器單元使用越來越普遍，而影響FFU斷面出風(fēng)風(fēng)速均勻性的因素又較多，潔凈室風(fēng)速測點(diǎn)數(shù)量偏少時(shí)，難于判定其風(fēng)速不均勻程度。因此，筆者認(rèn)為風(fēng)速測點(diǎn)數(shù)宜按國內(nèi)、外標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定較嚴(yán)格的方法執(zhí)行。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈室、無塵室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

(2)按照亞洲幾家持有NEBB資質(zhì)的公司的檢測習(xí)慣，一般是在每臺(tái) 2英尺×4英尺的高效空氣過濾器出風(fēng)口下風(fēng)向均布4點(diǎn)或8點(diǎn)測風(fēng)速。潔凈室面積較大時(shí)，每臺(tái)FFU測4點(diǎn)，潔凈室面積較小時(shí)，每臺(tái)FFU測8點(diǎn)。按此習(xí)慣計(jì)算100m² ISO 4級(jí)單向流潔凈室，當(dāng)滿布率為80%時(shí)測點(diǎn)數(shù)為426點(diǎn)或852點(diǎn)，滿布率為70%時(shí)測點(diǎn)數(shù)為372點(diǎn)或744點(diǎn)，滿布率為60%時(shí)測點(diǎn)數(shù)為320點(diǎn)或640點(diǎn)，滿布率為50%時(shí)測點(diǎn)數(shù)為266點(diǎn)或532點(diǎn)?？梢?，每臺(tái)FFU布置4個(gè)測點(diǎn)時(shí)與其較為接近的是NEBB較為寬松的另一個(gè)規(guī)定所要求的較少測點(diǎn)數(shù)。但此款規(guī)定所使用的儀器不是通常使用的翼形風(fēng)速儀、熱球式或熱線式風(fēng)速儀，而是帶有多個(gè)感受風(fēng)壓孔洞的十字形或其他形式的排管，它類似于風(fēng)罩流量計(jì)的測速裝置。因此，其測值代表了一個(gè)小范圍的風(fēng)速平均值。

目前所知，ISO 5級(jí)以上的各級(jí)單向流潔凈室，其出風(fēng)面的高效過濾器滿布率一般都在50%以上，通常潔凈級(jí)別越高，滿布率也越大。根據(jù)這些數(shù)據(jù)來分析，筆者認(rèn)為，盡管增加測點(diǎn)數(shù)、增大測試工作量，但為求可靠評(píng)定風(fēng)速均勻性，足夠的測點(diǎn)數(shù)量和密度是必要的。與此同時(shí)，合理降低測點(diǎn)數(shù)以壓縮檢測工作量，也是須考慮的因素。因此，建議劃分單向流潔凈室風(fēng)速測定均布測點(diǎn)的等分格，宜在0.09~0.36m²范圍內(nèi)取值，即測點(diǎn)間距宜在0.3~0.6m范圍內(nèi)。高級(jí)別的單向流潔凈室等分格面積宜取小值，稍低級(jí)別的宜取大值。

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