基于CFD的锂电池隔膜涂覆车间气流组织模拟与优化

一般来说，狭义的气流组织指的是置换送风等具体的送回风形式；而广义的气流组织是指送风口和回风口等设计带来的室内气流分布；室内类别可以是民用建筑的室内，也可以是工厂、实验室、机房等工业建筑的室内。良好的气流组织可以合理地组织室内空气的流动，它能使空气由送风口送入空间后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除空间余热和余湿，带走室内的污染物，使室内空气的温度、湿度、气流速度、洁净度等指标满足室内的应用场景。

CFD（计算流体动力学）技术利用计算机进行物理方程求解，从而获得对流体物理现象的仿真，它可以快速获得详细的数据，有效降低了试验与时间成本，并能够模拟多种不同工况。这些优点使得CFD技术越来越受欢迎，并在实际工程中得到了广泛的应用。因此，运用CFD技术仿真分析空间内的气流组织，对提出适合不同空间的通风方案有着非常重要的指导作用。

国内大部分隔膜厂家的洁净度在十万级个别工序达到了一万级水平，生产环境的洁净度一直以来作为涂布产品是否合格的重要衡量指标。异物或者粉尘的引入可能源于设备、原料、人员以及空气等多种因素，并随着室内空气会持续在空间内运动。控制异物、粉尘的产生，并且迅速排除出去，成为洁净室最核心的功能。良好的气流组织结构可以保障车间安全、高质、稳定、舒适的生产环境。

本案例对某锂电池隔膜涂覆车间进行气流组织模拟分析与优化设计，模型如下：

采用KEpsilon湍流模型进行计算，风洞环境采用标准大气压，基于CLABSO模拟软件，对涂覆车间洁净度进行气流模拟评估验证分析，并针对排风口进行优化设计，使车间达到良好的无尘效果。

设备位置的剖面高效风口设置不够；气流出现大量乱流。尤其是在设备位置，扬尘明显。

除去送风口下方和回风口位置速度大，其余区域整体速度在0.2m/s左右。速度大小满足万级要求。1m高度设备区速度明显混乱，建议增加设备上风高效送风口。