研究背景
维持较为合理的气流组织是保证洁净室洁净度的重要条件，是洁净空调系统设计的重要一环。建立同等洁净室或缩小比例洁净室均需配备相同的洁净通风系统，耗费人力资源过多，因此CFD方法被广泛运用于研究室内气流组织和污染物扩散。
洁净空调系统承担的任务更多，系统能耗更高。据统计，大型的电子集成电路厂房洁净空调系统的能耗占到全区域的 40~50%之多，制药厂房的洁净空调系统能源消耗量占到全区域的 50~60%。由于特殊的工作环境要求，为保证洁净室区域的正常生产，洁净室空调系统需要保证送风量、加热量、加湿量的负荷都比较重，洁净空调系统的能耗相比于普通空调系统要高很多。如何优化洁净空调系统，达到节能减排、降低成本的目的，是许多企业目前关注的技术难点和热点。
洁净空调系统目前面临的问题
气流形式问题：为了保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时，气流能够从洁净度高的区域流向洁净度低的区域，使洁净室的洁净度不会受到污染空气的干扰，规范明确规定了洁净室与周围的空间必须维持一定的压差，但在运行过程中受各种现场因素的影响，很难准确维持设计参数。
高能耗问题：洁净厂房空调系统因其风量大、新风负荷大、阻力高等特点，能耗非常高。运行过程中影响耗能问题的参数具有不确定性，导致能耗分析和节能控制具有一定的复杂性，需要研究取证和实践检验，我国目前尚无统一的规范规定洁净空调能耗的评价标准。
研究目标
通过对各项关键技术的研究，旨在利用CFD技术对电子车间洁净空调的气流形式进行详细计算，考虑运行过程中出现的一些偶然因素对气流形式的影响。在优化气流组织的基础上，对空调系统的设计和运行过程的能耗问题进行跟踪分析。
通过CFD技术与空调系统运行耗能的有机结合，优化洁净空调的气流组织，降低运行能耗。提高同行业竞争水平，为将来公司拓展业务范围、产业链延伸、增强市场竞争力提供技术储备。
研究内容
本课题主要从理论和实践两方面进行研究：
理论方面包括洁净空调系统的CFD模型建立、气流组织计算、系统运行能耗计算等。实践方面包括某项目涉及的电子车间的洁净空调系统的气流参数测量、运行能耗记录等。综合理论和实践参数，进行洁净空调系统气流组织优化和节能策略研究。
创新与突破
1）考虑洁净室内空间布局和生产运行情况等现场行为对气流组织的影响，区别于现有文献只针对洁净室空态或静态环境的研究；
2）对洁净空调系统全年运行工况进行模拟计算，根据时程计算得到系统能耗，进行节能可行性分析。该项工作尚未见到文献报导。
3）在洁净空调运行过程的能耗跟踪数据基础上，优化洁净空调系统，达到节能减排、降低成本的目的，该工作是许多企业目前关注的技术难点和热点。

主要研究内容：
1．气流组织计算
       利用 CFD 技术搭建某项目涉及的电子车间模型，建立FFU送风口、回风夹道、高架地板等物理模型，建立数学模型和边界条件，利用合适的质量、动量、能量微分方程以及边界条件求解静态环境的温度场、湿度场、压力梯度场以及污染物浓度场等。
2. 变工况研究
考虑现场各种因素，将空调系统的设计布置与室内生产工况下的环境因素相结合，进行动态运行气流参数计算，并与静态环境的计算结果进行比较分析。得到室内设备位置和结构，以及人员流动等实际因素对气流组织的影响。
3. 全年运行能耗研究
利用 TRNSYS 能耗计算软件搭建某项目洁净空调系统模型，建立送回风末端、冷热源、风机、水泵等物理模型，合理设置各部件运行条件和参数，设计合适的控制策略，求解各部件的能耗等和系统变工况能耗等。
4. 洁净空调系统运行能耗分析
基于洁净空调系统运行数据的收集得到能耗跟踪数据，进行时程能耗分析，分析节能优化策略。