Ⅱ级生物安全柜气流模拟和降噪研究
[Abstract]:With the rapid development of health, biology and medicine, more and more biosafety cabinets have been put into use in the fields of microbiology, animal experiments, biological products, gene recombination and so on. It is the main safety protection equipment in the primary protection barrier of laboratory biosafety. In recent years, with the improvement of the requirement of work environment, the noise problem of safety cabinet has gradually become the focus of enterprises and consumers. In this paper, the numerical simulation and research on the flow field and noise of biosafety cabinet are carried out to solve the noise problem of the safe cabinet, and the feasible measures to reduce the noise are put forward. Based on the study of the relationship between aeroacoustic flow field and noise, a perfect three-dimensional model and noise prediction model for the simulation of air flow field in biosafety cabinets are established. In the process of establishing the safety cabinet model, proper treatment has been made: the dynamic and dynamic region of centrifugal fan adopts multiple reference system (MRF) model, and the high efficiency filter membrane is treated as porous medium structure with fixed porosity. Then the model is imported into the FLUENT software and the flow field diagram is obtained by numerical simulation. Then the frequency spectrum of the flow sound field is obtained by Fourier transform (FFT) through the noise mode} DAcoustic:FW-H, in FLUENT. According to the numerical simulation results, it is found that the biosafety cabinet noise is the superposition of discrete noise and wide band noise, and the dipole source is the main flow noise source of the safe cabinet. The rotating flow area of impeller and the flow around the worm tongue are complicated, and the noise effect on the safe cabinet belongs to the noise source. The flow field near the front and back wall of the diversion plate is not uniform, unstable and vortex, which leads to the coupling of the noise field and the flow field, which has a great effect on the overall noise of the safety cabinet. The diversion plate is also an important component of the safety cabinet and an important noise source. Therefore, the noise reduction can be achieved by changing the structure of the impeller, worm tongue and guide plate and adjusting the distance between the draft plate and the outlet of the fan. The high noise part of the safety cabinet is mainly distributed in the area of centrifugal fan and the air flow part above the high efficiency filtration membrane. By adjusting the appropriate speed of the fan to reduce the airflow velocity and the non-uniformity of the flow field, the overall noise of the safety cabinet can be reduced. The experimental results of air flow field and noise field in biosafety cabinet are in good agreement with the simulation results, and the validity of the safety cabinet model is verified. Through numerical simulation and experimental study of air flow field and noise in biosafety cabinets, this paper provides a theoretical reference for optimization analysis and noise reduction of safety cabinets and other related equipment.
【学位授予单位】:青岛理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH79
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,本文编号:2455902
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