自凈時間與換氣次數(shù)之間的關(guān)系
自凈性能測試目的是用以確定潔凈室或潔凈設(shè)施清除懸浮微粒污染物的能力與速率，這是非單向流潔凈室最重要的性能反映。自凈性能由100∶1的自凈時間來表示，ISO14644定義100∶1自凈時間為:粒子濃度降至0.01倍初始濃度所需的時間。
在國際上，房間的通風換氣次數(shù)是空調(diào)系統(tǒng)的重要參數(shù)。ISO14644、美國國家環(huán)境平衡局NEBB的《潔凈室認證測試程序性標準》、GB50073《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》都建議定期對潔凈室自凈時間進行檢測。
本文在基于均勻分布理論計算的基礎(chǔ)上，探討自凈時間與換氣次數(shù)之間的關(guān)系。
基于均勻分布理論，潔凈室瞬時含塵濃度的理論公式為:
其中
Ct—瞬時含塵濃度，pc/m3;
C—穩(wěn)定工況時的含塵濃度，pc/m3;
C0—室內(nèi)初始含塵濃度，pc/m3;
n—換氣次數(shù)，次/h;
t—系統(tǒng)運行時間，min;
s—循環(huán)風與送風量之比;
η—循環(huán)風通路的過濾效率，%。
本文研究濃度降到原來的1/100時的自凈時間，即Ct/C0=0.01。在對上式進行簡化時，兩邊同時除以C0，且C0＞＞C，回風通路上設(shè)有高效過濾器，因此(C0-C)/C0≈1，1-s(1-η)≈1，經(jīng)簡化后得自凈時間:
再進一步，C/C0≈0
因此，我們可以計算不同換氣次數(shù)下的自凈時間約為：
在實際測試過程測得的自凈時間可能與理論算術(shù)結(jié)果略有出入，這是由于理論計算公式是基于均勻分布理論，而實際潔凈室的氣流組織狀況不可能達到使室內(nèi)顆粒物均勻分布。潔凈室的顆粒分布可能存在由4個不均勻分布區(qū)域組成的模型：即主流區(qū)、渦流區(qū)、回風口區(qū)和產(chǎn)塵區(qū)。
在產(chǎn)塵區(qū)，顆粒物具有一定的初始動量，此時其擴散主要受初始動量的影響，當其動量衰減到一定程度以后顆粒物隨室內(nèi)氣流擴散:其中一部分混入渦流區(qū)，另一部分則進入主流區(qū);主流區(qū)內(nèi)的顆粒物一部分隨回流折回渦流區(qū)，在渦流區(qū)分布開來并隨主流區(qū)引帶氣流回到主流區(qū)，這樣顆粒物周而復(fù)始地在室內(nèi)循環(huán)，滯留時間長。
基于這種原因，實際自凈時間可能要大于理論自凈時間。為盡量減小不均性的影響，在測量時可設(shè)置多個測點，然后取各點的平均值。
