潔凈室均勻分布計算理論--亂流潔凈室含塵濃度穩定式

1、單室的穩定式
在有穩定的通風換氣條件下，盡管潔凈室內有塵源，不斷發出塵粒，但經過相當的時間后，從理論上說，即t→∞時，就要趨于穩定。此時公式

    

變成
          

在應用上面公式時，只要注意系統中哪些過濾器組合效率是η_n，哪些是ηr，就可較方便的列出某一系統的穩定式。例如根據過濾器不同布置的系統，如下圖。
        

得出公式
      

2、多室的穩定性
實際的空氣凈化系統都是多室并聯的，多室和單室的穩定式是不同的。   
           

上圖是一個多室并聯的情況。在這個并聯條件下，每一個潔凈室的含塵濃度計算很復雜。
下面先用求單室穩定含塵濃度的方法得出以下公式：
     

式中，N_S為中間過濾器后混合回風的含塵濃度（粒/L）
     

式中，Qn為新風量（L/h）
      Qr為總回風量（L/h）
      Qs為總送風量（L/h）
      Nr為總回風的含塵濃度（粒/L）
插入
     

式中，V1、V2為各室容積（L）
顯然，這樣的計算很復雜。
現在分析一下下圖所示的潔凈室。一個潔凈室內的含塵濃度N1=3粒/L，即Nr=3粒/L和N2=3000粒/L的另一個潔凈室并聯成為多室系統，則多室系統總回風的含塵濃度一定比3粒/L高，所以如果用單室的穩定式來計算1室的含塵濃度，對于1室來說就要偏低。如果這種不安全成分太大，那當然就必須用多室的穩定式來求1室的含塵濃度?，F在就來分析這種差別的大小。
        

多室系統總回風的含塵濃度不會超過該系統最臟的一個潔凈室的含塵濃度，如上圖所示不會超過N2，即不會超過3000粒/L。假定3000粒/L就是總回風含塵濃度，即比3粒/L提高1000倍。所以對于多室系統的1室來說，極duan情況相當于在回風含塵濃度提高1000倍條件下的單室系統的運行。
列出在此條件下穩定時的含塵濃度平衡方程式
        

所以

       

式中，N1為多室系統1室的含塵濃度（粒/L）
因為回風通路上有高效過濾器，對于≥0.5un塵粒的效率達0.99999，則
      

所以N1≈N
式中，N為單室系統時1室含塵濃度（粒/L）
這就表明，對于末級過濾器是高效過濾器的高效空氣凈化系統，不管是多室系統還是單室系統，都可以按單室的穩定式求多室系統中各室的穩定含塵濃度，因而使計算簡化。
上面假定的N1=3粒/L，N2=3000粒/L，這是相當于相差三級的潔凈室并聯，如果不是相差三級的潔凈室并聯，那就更不成問題了。如果高效凈化系統的最高一級潔凈室和中效凈化系統的潔凈室并聯，其室內濃度相差約為10⁴倍，則公式
  

分母中應有

   

新風越少，即S越大，誤差越大，但不超過10%。顯然，若是兩個中效系統的潔凈室并聯，如采用相同的過濾器，相同的循環比S，則室內含塵濃度因G不同的差別約在1倍以內，在這種情況下多室按單室計算的差別也大約為10%。如兩室過濾器效率差別大，s差別也大，多室按單室計算時的誤差就大了。