ارزیابی و مقایسه الگوی جریان و توزیع ذرات در اتاق های پاک به روش های آزمایشگاهی و حل عددی با نرم افزار CFD

زمینه و هدف: الگوی جریان هوا یکی از پارامترهای مهم و موثر درتعیین غلظت ذرات و توزیع آلودگی درون اتاق های پاکمی باشد. بنابراین ارائه مدل مناسب برای الگوی جریان هوا در اتاق های پاک امری ضروری می باشد. هدف از انجام اینمطالعه مدل سازی و اعتبار سنجی الگوی جریان و پراکنش ذرات در اتاق های پاک می باشد. با اشاره به این نکته که یکیاز مهم ترین عوامل آلوده کننده در اتاق پاک مربوط به ذرات می باشد.مواد و روش ها: مطالعه حاضر یک پژوهش تجربی- کاربردی می باشد که در یک صنعت دارویی انجام شد. روش انجام کار در این مطالعه تعیین الگوی جریان هوا و غلظت و تعداد ذرات در سه اتاق پاک با سه کلاس پاکیزگی C, B و D براساس استاندارد 3-14344 ISO می باشد. میزان دبی و سرعت جریان هوا با استفاده از دستگاه هود قرائت مستقیم و ازدستگاه شمارشگر ذرات (پارتیکل کانتر) برای اندازه گیری غلظت ذرات و کلاس بندی اتاق پاک استفاده شد. درنهایت هریک از پارامترها با نرم افزار CFD مدل سازی گردد.یافته ها : نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که نرخ حذف ذرات در اتاق های پاک به طور قابل توجهی توسطتجهیزات (مساحت و محل قرارگیری آنها)، طراحی محل قرارگیری ورودی ها وخروجی های جریان وهمچنین اندازه ذراتدر ارتباط است. با استفاده از نرم افزار CFD الگوی جریان و پراکنش به صورت دو بعدی مدل سازی گردید . با مدل سازیالگوی جریان هوا مشخص گردید که جریان هوا در اتاق های پاک در مسیرهای صحیحی در گردش می باشد.نتایج حاصل ازمدل سازی ذرات در اتاق پاک نشان داد که راندمان حذف ذرات 0/5 میکرون بیشتر از ذرات 5 میکرون می باشد. در نهایت حرکت اپراتور به مقدار زیادی الگوی جریان هوا را در اتاق پاک تغییر می دهد و آن را از حالت لمینار به توربولانت تبدیل می کند.نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که غلظت ذرات هوابرد دراتاق های پاک به میزان هواگذر و سرعت جریان هوا بستگیدارد و طراحی مناسب الگوی جریان هوا بیشترین تاثیر را بر پراکنش و پراکندگی ذرات در اتاق پاک دارد. ذرات 0/5 میکرون بیشتر از ذرات 5 میکرون از الگوی جریان هوا پیروی می کنند و همین امر باعث تغییر در راندمان حذف ذرات 0/5 و 5میکرون شده است . با مدل سازی الگوی جریان هوا می توان نقاط مرده و جریان های گردابه ای ایجاد شده را تشخیصوسپس حذف کرد. بنابراین استفاده از تکنیک CFD یک ابزار موثر در طراحی و اعتبار بخشی اتاق های پاک می باشد. دراین مطالعه با کمک با نرم افزار CFD به مدل سازی پراکنش ذرات در اتاق های پاک بمنظور پیش بینی و ارزیابیسطح انتشار ذرات، تعیین مقدار غلظت الودگی و هم چنین تعیین حد مجاز مواجهه کارگران در شرایط محیط واقعیپرداخته و تاکید شده است.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، الگوی جریان هوا ، ذرات ، اتاق پاک