基于CFD仿真空气净化机柜的优化设计

       在工业制造行业，通风与空气的净化处理都是产品生产流程的重要组成部分。空气净化机柜是HVAC系统中的关键设备，而机柜内部的气流组织如果存在较大不均或局部集中，则将影响其内过滤器的净化性能。一是过滤器使用寿期减短、浪费资源、增加额外运营成本 ；二是过滤器易损坏、降低了系统 功能、造成更大危害。

     因此，在机柜设计环节，必须在箱体内设置合适的均流结构，以确保机柜可靠的净化性能。

       

       

              某新型空气净化机柜（图片来自于上海钉点智能）

本文采用CLABSO软件，针对该机柜腔体内的气流分布情况进行模拟，为进一步深入研究产品优化设计提供了科学化的直观参考。

本模拟风洞环境采用标准大气压；采用KEpsilon湍流模型；进风口处格栅尺寸约1mm,网格精度要求过大，影响计算时长，采用多孔介质替代；离心风机由于没有合适的模型，采用均匀的送风面提供动力；机柜腔体内参数如下表所示：

                 

                 

                   

垂直于进风口截面速度云图

           

           

             

垂直于进风口截面速度矢量图

   气流从出风口底部圆孔进入腔体,速度有所减小。主要流向腔体中间区域，在腔体右下角会出现一个速度较小气旋。

           

           

             

平行于进风口界面的速度云图

           

           

             

             

           

             

             

   平行于进风口截面速度矢量图

  用高清颜色较亮的2D箭头可以清楚的查看测风道内是否存在回流现象。从图上左测测风道有结构体阻拦气流流通，在结构体上方出现一个小的气旋。存在气体回流情况。右侧测风道也存在气流回流。

         

         

平行两侧侧风道截面速度矢量图

箭头方向代表气流流动方向，箭头方向朝下，存在回流现象。