一、氣流組織介紹

一般來說，狹義的氣流組織指的是置換送風等具體的送回風形式；而廣義的氣流組織是指送風口和回風口等設計帶來的室內氣流分佈；室內類別可以是民用建築的室內，也可以是工廠、機房等工業建築的室內[1]。

良好的氣流組織可以合理地組織室內空氣的流動，它能使空氣由送風口送入空間後，在擴散與混合的過程中，均勻地消除空間餘熱和餘濕，帶走室內的污染物，使室內空氣的溫度、濕度、氣流速度、潔凈度等指標滿足室內的應用場景。

二、CFD在氣流組織上的應用

CFD（計算流體動力學）技術利用計算機進行物理方程求解，從而獲得對流體物理現象的仿真，它可以快速獲得詳細的數據，有效降低瞭試驗與時間成本，並能夠模擬多種不同工況。這些優點使得CFD技術越來越受歡迎，並在實際工程中得到瞭廣泛的應用。因此，運用CFD技術仿真分析空間內的氣流組織，對提出適合不同空間的通風方案有著非常重要的指導作用。

朱偉民[2]通過CFD模擬，探討瞭自然通風和輔助機械通風對造船廠焊接車間通風效果的影響，並比較瞭兩種風機佈置的通風效果。李瑞[3]運用CFD技術對數據中心機房的氣流組織形式及參數進行瞭優化，得到瞭正向雙側送風佈局的最優設計參數。李衛軍[4]基於CFD方法對羽毛球館的不同氣流組織形式進行研究，並確定最優氣流組織。對於空氣環境要求嚴格的場所，CFD技術的應用對氣流組織的設計更是起到瞭關鍵作用並達到明顯的效果。Thongsri[5]采用CFD方法對某硬盤廠通風系統的氣流進行瞭數值模擬並根據模擬結果分析氣流組織的優化方案，不僅解決瞭工作區的冷凝問題，更節約能耗。

三、無塵倉庫氣流組織的CFD仿真案例

潔凈車間，亦稱潔凈室、無塵車間、無塵室或清凈室。潔凈室的主要功能為室內污染控制，沒有潔凈室，污染敏感零件不可能批量生產。潔凈室也被定義為具備空氣過濾、分配、優化、構造材料和裝置的房間，其中特定規則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度，從而達到適當的微粒潔凈度級別。

本案例對北京某公司的線邊倉系統進行瞭流體分析，線邊倉系統模型如下圖1所示。

圖1 案例線邊倉模型（為保護客戶隱私隻展示變形示意圖）

采用k-ɛ湍流模型進行穩態計算，求解方法采用SIMPLE算法模擬線邊倉風機過濾組及空調系統的氣流組織，優化倉內的速度場、壓強場及溫度場，使線邊倉內達到良好的無塵效果及穩定的壓強、溫度。

其中客戶要求是距離地面風速較低不引起揚塵、倉內溫度可以控制在許用溫度范圍，且倉內保持微正壓等等。

（一）線邊倉內流體速度分佈情況

圖2 線邊倉內速度分佈圖（為保護客戶隱私隻展示變形示意圖）

（二）線邊倉內流體壓強分佈情況

圖3 線邊倉內壓強分佈圖（為保護客戶隱私隻展示變形示意圖）

（三）線邊倉內流體溫度分佈情況

2f8c892ab6ccd3a782b75816d0e1a889圖4 線邊倉內溫度分佈圖（為保護客戶隱私隻展示變形示意圖）

四、其他案例

機場大廳流線圖，可優化空調出風口位置及角度佈置，提升空間氣溫均勻性。

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傢用立式空調佈置吹風效果模擬。

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鋼廠精煉爐除塵車間吸風效果模擬。

五、參考文獻

[1] 杜傳梅主編；劉曉平，張紅英副主編.建築環境學[M].徐州：中國礦業大學出版社,2017.08.

[2] 朱偉民,李明寶,譚洪衛,柯其枝.造船廠焊接車間通風方式的研究[J].暖通空調,2008(02):18-21+100.

[3] 李瑞.基於CFD仿真的數據中心氣流組織優化[D].山東大學,2020.

[4] 李衛軍.羽毛球館空調氣流分佈數值模擬及優化研究[D].北京建築大學,2019.

[5] Thongsri, Jatuporn. A Successful CFD-Based Solution to a Water Condensation Problem in a Hard Disk Drive Factory[J]. IEEE Access, 2017, 5:10795-10804.