1、简述
在洁净技术中，自美国FS209C将洁净室中的气流流动分为单向流和非单向流后，这一名词被广泛采用。
我们知道，从流体力学的角度，描述流体的流态，按质点的速度是否随时间变化分为稳定流动和非稳定流动。
按流速是否随流向变化，分为均匀流动和非均匀流动。不均匀流动又分为渐变流动和急变流动。
空调系统运行稳定一般属恒定流动。洁净室中的气流流动除天棚满布、高效过滤器送风棗满布地板格栅回风的典型流动性属均匀流动外，均属不均匀流动。
在稳定流动中，按Re数判断可分为层流和紊流。
洁净室中，由于断面积大，既或在稳定流动中也不属于层流。只有在洁净管道中可能形成层流。
洁净室的流态分类（以下均以美国FS209为例）最早分为层流和乱流。
美国FS209C开始将层流改称单向流，乱流改称非单向流。这一名称显然比较贴切。
对单向流的描述，文字上也稍有差异：
FS209C（1987年10月27日发布）："气流以一个平行的方向沿单一通道穿过洁净室或洁净区"；
FS209D（1989年6月15日发布）："一般具有平行流线，以单一通路、单一方向通过洁净室或洁净区的气流"；
FS209E（1992年9月11日发布）："一般具有平行流红，以单一方向并且横断面上风速一致的气流。"
上述对单向流的描述与FS209B对层流的描述有那些差别呢？
FS209B称：层流的规定是，在限制范围的全部空气以均匀的速度平行流动。
FS209B对层流气流速度又有明确的规定："通过洁净室断面的气流速度能常保持为0.457m/s，在整个无干扰的房间内，其不均匀度在±20%以内。"
这就是说对单向流的描述中删去了速度约0.457m/s的规定和断面风速不均匀度为±20%的要求。
综上所述，洁净室中形成单向流有三个条件，也就是单向流的三要素：气流速度、流线不均匀度、气流平行度。但对三要素均无定量的数值限制。虽然FS209E已被废止，但国际标准和我国<洁净厂房设计规范>GB50073-2001，有关单向流的描述，仍沿用FS209E的提法。
我们知道，最佳的气流组织就是使尘粒沿着流线（迹线）以最短的路径排走。所以单向流是最佳流型。
2、单向流三要素分析
以下笔者根据理论分析和洁净技术的实践具体剖析单向流三要素。
2.1 气流速度
FS209B规定的气流速度保持在0.457m/s的规定显然偏大，目前各国的规定均未规定这么高的气流速度。洁净技术多年的实践也证明不需要这么高。
那么，单向流的流速多大合适呢？笔者对此进行理论分析。
气流速度的选择应该使整个气流均匀流动不发生滞留区。不发生滞留区气流速度必须大于0.08m/s[1]。因此换气次数n应满足：
式中：L棗通风量，m/h；
H棗房间体积，m3；
F棗房间横断面积，m2；
H棗房间高度，m；
V棗流速，m/s。
一般洁净室层高H=2.5∽3.5m当υ≥0.08m/s时，则n≈100次/时，这就是洁净出现单向流状态必须满足的最小换气次数。 (责任编辑：admin) |
