垂直單向流潔凈室氣流的數(shù)值模擬與分析的開題報(bào)告

垂直單向流潔凈室氣流的數(shù)值模擬與分析的開題報(bào)告一、研究背景和意義在電子制造、生物制藥、精密機(jī)械制造等領(lǐng)域，為確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，必須在生產(chǎn)過程中采用高潔凈度的環(huán)境。潔凈室是實(shí)現(xiàn)這一目的的核心設(shè)備。潔凈室的空氣潔凈度是其最重要的指標(biāo)之一。氣流是保證潔凈室空氣潔凈度的重要手段。其中，垂直單向流是一種常見的氣流形式，它可以防止異物向上飛揚(yáng)，也可以使污染氣體迅速地從人員操作區(qū)移除。因此，研究垂直單向流潔凈室氣流特性，對于提高潔凈室的空氣潔凈度，保障生產(chǎn)質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生具有重要意義。目前，國內(nèi)外對潔凈室氣流特性的研究主要采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)方法。然而，實(shí)驗(yàn)成本高、周期長，且具有一定的局限性和不確定性。因此，數(shù)值模擬成為了研究潔凈室氣流特性的重要工具。通過對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析，可以更深入地理解潔凈室氣流特性，優(yōu)化潔凈室的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，提高空氣潔凈度，減少生產(chǎn)成本。二、研究內(nèi)容和方法本文將采用數(shù)值模擬方法，研究垂直單向流潔凈室氣流的特性。具體研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法，建立垂直單向流潔凈室氣流模型；2.分析氣流在流道中的流場分布、速度分布、湍流強(qiáng)度等特征，并研究樓體結(jié)構(gòu)對氣流場的影響；3.模擬氣流對不同大小和形狀顆粒的清除效率，并對清除效率進(jìn)行比較分析；4.根據(jù)模擬結(jié)果，提出優(yōu)化垂直單向流潔凈室氣流的措施。三、預(yù)期成果和意義通過本研究，預(yù)計(jì)可以獲得以下成果：1.建立垂直單向流潔凈室氣流模型，分析氣流場分布、速度分布、湍流強(qiáng)度等特征，并研究樓體結(jié)構(gòu)對氣流場的影響。2.研究氣流對不同大小和形狀顆粒的清除效率，并對清除效率進(jìn)行比較分析，為潔凈室設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。3.提出優(yōu)化垂直單向流潔凈室氣流的措施，為潔凈室的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供參考。四、進(jìn)度安排本研究計(jì)劃分為以下幾個(gè)階段：1.階段一：文獻(xiàn)調(diào)研，對潔凈室氣流數(shù)值模擬的研究進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，明確研究思路和方向；2.階段二：建立垂直單向流潔凈室氣流模型，并進(jìn)行計(jì)算，得到氣流場分布、速度分布、湍流強(qiáng)度等特征；3.階段三：研究氣流對不同大小和形狀顆粒的清除效率，并對清除效率進(jìn)行比較分析；4.階段四：根據(jù)模擬結(jié)果，提出優(yōu)化垂直單向流潔凈室氣流的措施，并撰寫論文。預(yù)計(jì)全程研究周期為1年，具體進(jìn)度安排如下表所示：|階段|時(shí)間|內(nèi)容||------------|------------|------------------||階段一|第1個(gè)月|文獻(xiàn)調(diào)研||階段二|第1-5個(gè)月|建立氣流模型并計(jì)算||階段三|第6-7個(gè)月|分析氣流清除效率||階段四|第8-12個(gè)月|提出優(yōu)化措施并撰寫論文|五、預(yù)期難點(diǎn)和解決方案1.垂直單向流潔凈室氣流模型的建立和計(jì)算：研究模型的網(wǎng)格劃分、物理模型和數(shù)值求解方法等，利用商業(yè)軟件進(jìn)行計(jì)算。2.模擬氣流對不同大小和形狀顆粒的清除效率：對氣流動(dòng)力學(xué)和顆粒運(yùn)動(dòng)學(xué)等理論進(jìn)行研究，采用自編程序進(jìn)行模擬計(jì)算，使用不同粒徑和形狀的顆粒進(jìn)行模擬比較分析。3.提出優(yōu)化垂直單向流潔凈室氣流的措施：結(jié)合模擬結(jié)果，針對氣流局部流速不足、死區(qū)等問題，提出優(yōu)化方案，進(jìn)行模擬計(jì)算并驗(yàn)證。六、參考文獻(xiàn)[1]翟茂林,祁大勇,劉欣,等.潔凈室氣流特性的數(shù)值模擬及驗(yàn)證[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2017(04):69-73.[2]李德民,鮑京,孫建偉,等.偏心空氣流對潔凈室氣流特性的影響研究[J].空氣凈化技術(shù),2018,2