CN112651196A - 压力计算方法 - Google Patents

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刘佳辉
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毛海军
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Abstract

本发明揭示了一种压力计算方法，包括：S1、确定洁净室缝隙处的内外压差；S2、获得各洁净室实际压力分布。本发明通过计算洁净室的压力，从而使得洁净室的压差维持在一定的程度，保证洁净室内的舒适度。

Description

压力计算方法
技术领域
本发明属于空气压力控制领域，具体涉及一种压力计算方法。
背景技术
当洁净室与相邻的空间之间有门窗和任何形式的孔口存在时，在这些门窗、孔口处于关闭的情况下，洁净室与相邻空间应维持一个相对压差，这个压差就是以一定风量通过这些关闭的门窗、孔口的缝隙时的阻力，由于空气净化以及舒适度的要求，因此需要对洁净室的压力进行计算。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种压力计算方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种压力计算方法，以实现室内压力的计算。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种压力计算方法，所述计算方法包括：
S1、确定洁净室缝隙处的内外压差；
S2、获得各洁净室实际压力分布；
S21、获取各洁净室的布局；
S22、确定洁净室的压力梯度；
S23、建立各相邻洁净室的压差方程组，求解各洁净室的实际压力。
一实施例中，所述步骤S1具体为：
S11、确定洁净室单个缝隙处的内外压差ΔP，
Q＝C(ΔP)n，Q为通过缝隙的气体体积流量，C为流量系数，n为流量指数，n的取值范围为0.5～1；
S12、确定相邻洁净室之间多个缝隙处的内外压差。
一实施例中，所述步骤S11中的“通过缝隙的气体体积流量Q”通过洁净室内风量平衡原理获取。
一实施例中，所述洁净室内风量平衡原理为通过缝隙的气体体积流量＝洁净室送风量-回风量-排风量。
一实施例中，所述步骤S11中的“流量系数C”通过单独的压力试验、CFD模拟分析、经验换算获得。
一实施例中，所述步骤S11中的“流量指数n”通过确定缝隙处气流流动状态获取，当流动状态是充分发展的湍流时，n取极值0.5，当流动状态是层流时，则n取极值1。
一实施例中，所述步骤S12中具体为：
S121、假定相邻洁净室之间的压力高低；
S122、建立相邻洁净室的压差方程组。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过计算洁净室的压力，从而使得洁净室的压差维持在一定的程度，保证洁净室内的舒适度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中压力计算方法的系统流程图；
图2为本发明中压力计算方法中步骤S1的流程图；
图3为本发明中单个洁净室的结构示意图；
图4为本发明中压力计算方法中步骤S12的流程图；
图5为本发明中两个洁净室的结构示意图；
图6为本发明中压力计算方法中步骤S2的流程图；
图7为本发明中洁净厂房的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明公开了一种压力计算方法，包括：
S1、确定洁净室缝隙处的内外压差；
S2、获得各洁净室实际压力分布；
S21、获取各洁净室的布局；
S22、确定洁净室的压力梯度；
S23、建立各相邻洁净室的压差方程组，求解各洁净室的实际压力。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
参图1所示，一种压力计算方法，包括：
S1、确定洁净室缝隙处的内外压差；
S2、获得各洁净室实际压力分布。
其中，S1、确定洁净室缝隙处的内外压差，当洁净室与相邻的空间之间有门窗和任何形式的孔口存在时，在这些门窗、孔口处于关闭情况下，洁净室与相邻空间应维持一个相对压差，这个压差就是以一定风量通过这些关闭的门窗、孔口的缝隙时的阻力。
参图2所示，步骤S1具体为：
S11、确定洁净室单个缝隙处的内外压差ΔP，空气流经两个房间之间的缝隙时，其流量和压差之间的关系可由下式来表示，
Q＝C(ΔP)n，Q为通过缝隙的气体体积流量m3/h，“通过缝隙的气体体积流量Q”通过洁净室内风量平衡原理获取，洁净室内风量平衡原理为通过缝隙的气体体积流量(或称为房间渗风量)＝洁净室送风量-回风量-排风量；C为流量系数m3/(h·pan)，“流量系数C”通过单独的压力试验、CFD模拟分析、经验换算获得；n为流量指数，n的取值范围为0.5～1，“流量指数n”通过确定缝隙处气流流动状态获取，当流动状态是充分发展的湍流时，n取极值0.5，当流动状态是层流时，则n取极值1。
参图3所示，本实施例以单个洁净室a进行举例，门外为室外大气(0pa)，Qa＝C1(Pa-P室外)0.5。
S12、确定相邻洁净室之间多个缝隙处的内外压差。
参图4所示，步骤S12具体为：
S121、假定相邻洁净室之间的压力高低；
S122、建立相邻洁净室的压差方程组。
参图5所示，本实施例以两个相邻的洁净室a、b为例，洁净室a与b有两个门，洁净室a有通向大气的一道门。
首先，假定洁净室a的压力高于洁净室b的压力，且高于室外大气压力(0Pa)，并且两个洁净室渗风量已知。
对于洁净室a，公式如下：
Qa＝C1(Pa-Pb)0.5+C2(Pa-Pb)0.5+C3(Pa-P室外)0.5，其中，Qa为通过三个缝隙的气体体积流量(通过房间风量平衡获得)，C1、C2、C3为三个门缝处的流量系数，n的取值为0.5。
对于洁净室b，公式如下：
Qb＝-C1(Pa-Pb)0.5-C2(Pa-Pb)0.5，其中，Qb是通过两个缝隙(1和2)的气体体积流量(通过房间风量平衡获得)。
关于正负问题说明：根据提前假定压力高低来定，由高到低为正，由低到高为负，对于求解值，若出现负值，说明与压差方向假定的相反。
建立两个洁净室a、b的方程，获得方程组，即可求解获得两个洁净室的压力值及压差值。
S2、获得各洁净室实际压力分布，对于洁净室厂房，往往是由多个洁净级别不同的房间组成，同时各个房间需要维持的静压差各不相同，洁净区域的众多洁净室相互连通形成了一个系统，任何一个洁净室的静压差改变都可能引起其他洁净室静压差的改变，因此洁净室之间压力变化的相互影响是个复杂的问题，分析完一个洁净室压力计算和两个相邻的洁净室计算之后，可以推广到多个洁净室的压力求解计算。
参图6所示，步骤S2具体为：
S21、获取各洁净室的布局；
S22、确定洁净室的压力梯度，即：确定上述公式中的正负号方向，若计算得出的值为负值，说明与假定方向相反，调整即可；
S23、建立各相邻洁净室的压差方程组，求解各洁净室的实际压力。
参图7所示，为洁净厂房的布局，房间编号a～o，门缝编号C1～C20。
根据之前分析，确定各系数之后，针对每一个洁净室列出压力求解计算式，获得相应布局洁净厂房的压力求解方程组，利用软件求解压力值，最后分析是否与假定压差梯度方向相反，最后获得各个洁净室的压力值(相对大气的压力值)。
由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明通过计算洁净室的压力，从而使得洁净室的压差维持在一定的程度，保证洁净室内的舒适度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种压力计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：
S1、确定洁净室缝隙处的内外压差；
S2、获得各洁净室实际压力分布；
S21、获取各洁净室的布局；
S22、确定洁净室的压力梯度；
S23、建立各相邻洁净室的压差方程组，求解各洁净室的实际压力。
2.根据权利要求1所述的压力计算方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
S11、确定洁净室单个缝隙处的内外压差ΔP，
Q＝C(ΔP)n，Q为通过缝隙的气体体积流量，C为流量系数，n为流量指数，n的取值范围为0.5～1；
S12、确定相邻洁净室之间多个缝隙处的内外压差。
3.根据权利要求2所述的压力计算方法，其特征在于，所述步骤S11中的“通过缝隙的气体体积流量Q”通过洁净室内风量平衡原理获取。
4.根据权利要求3所述的压力计算方法，其特征在于，所述洁净室内风量平衡原理为通过缝隙的气体体积流量＝洁净室送风量-回风量-排风量。
5.根据权利要求2所述的压力计算方法，其特征在于，所述步骤S11中的“流量系数C”通过单独的压力试验、CFD模拟分析、经验换算获得。
6.根据权利要求2所述的压力计算方法，其特征在于，所述步骤S11中的“流量指数n”通过确定缝隙处气流流动状态获取，当流动状态是充分发展的湍流时，n取极值0.5，当流动状态是层流时，则n取极值1。
7.根据权利要求2所述的压力计算方法，其特征在于，所述步骤S12中具体为：
S121、假定相邻洁净室之间的压力高低；
S122、建立相邻洁净室的压差方程组。
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