Ⅱ級(jí)生物安全柜氣流模擬和降噪研究.pdf

1、隨著衛(wèi)生、生物、醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的生物安全柜在微生物學(xué)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、生物制品、基因重組等領(lǐng)域投入使用，它是實(shí)驗(yàn)室生物安全一級(jí)防護(hù)屏障中主要的安全防護(hù)設(shè)備。近年來(lái)人們對(duì)工作環(huán)境要求的提高，安全柜的噪聲問(wèn)題正逐漸成為企業(yè)和消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。本文針對(duì)安全柜的噪聲問(wèn)題，對(duì)生物安全柜的流場(chǎng)和噪聲進(jìn)行數(shù)值模擬和研究，提出可行性降噪措施。
　　在研究氣動(dòng)聲學(xué)流場(chǎng)和噪聲關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了比較完善的生物安全柜氣流流場(chǎng)模擬的三維模型以及噪

2、聲預(yù)測(cè)模型。安全柜模型的建立過(guò)程中做了適當(dāng)處理:離心風(fēng)機(jī)的動(dòng)靜區(qū)域采用多重參考系(MRF)模型，把高效過(guò)濾膜處理為固定孔隙率的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)。然后把模型導(dǎo)入FLUENT軟件中進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算得到氣流流動(dòng)的流場(chǎng)圖，再通過(guò)FLUENT中的噪音模組Acoustic: FW-H，經(jīng)過(guò)傅里葉快速變換(FFT)求得流動(dòng)聲場(chǎng)的頻譜圖。
　　根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果得出，生物安全柜噪聲是離散噪聲和寬帶噪聲疊加的結(jié)果，且偶極子聲源是安全柜的主要流動(dòng)噪聲源。葉

3、輪旋轉(zhuǎn)流動(dòng)區(qū)域和蝸舌附近流道流動(dòng)復(fù)雜紊亂，對(duì)安全柜噪聲的作用較大屬于噪音源。導(dǎo)流板前后壁附近區(qū)域的流場(chǎng)不均勻不穩(wěn)定且有渦旋產(chǎn)生，導(dǎo)致噪聲場(chǎng)與流場(chǎng)發(fā)生耦合，對(duì)安全柜整體噪聲的作用較大，導(dǎo)流板是安全柜的重要構(gòu)件也是一個(gè)重要的噪音源。因此，通過(guò)改變?nèi)~輪、蝸舌、導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)形式以及調(diào)節(jié)導(dǎo)流板離風(fēng)機(jī)出口適當(dāng)距離達(dá)到降低噪聲的目的。安全柜的噪聲較高部分主要分布在離心風(fēng)機(jī)區(qū)域以及高效過(guò)濾膜以上流速較大的氣流部分，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速來(lái)減少氣流速度以