探讨影响洁净室内微粒排除率参数之研究..doc

探討影響潔淨室內微粒排除率 王仁暉1胡石政1, *，董雲春2 1國立台北科技大學能源與冷凍空調工程系 2中興工程顧問股份有限公司 *通信作者: schu.ntut@ 摘要 本文計算流體力學(CFD)以Lagrangian方法估微粒運動軌跡潔淨室回風(牆壁回風與天花板回風)室內壁面恢復係數微粒釋放位置潔淨室微粒排除率的影響其中潔淨室天花板回風使用新型開發之Fan Dry Coil Unit (FDCU)回風系統。研究結果發現FDCU回風系統的微粒排除率牆壁回風系統1.1~5.3：1。恢復係數1≦α＜0，1≦β＜0的微粒排除率恢復係數α0，β0(兩者比值約為1.2~5.3：1潔淨室中間釋放的微粒排除率靠近潔淨室牆壁釋放1.07~1.19：1This study employed computational fluid dynamics (CFD) to solve the velocity vector fields first, and then the trajectory of particles in the Lagrangian method. The influence of cleanroom parameters including return air systems (wall-return and ceiling-return), coefficient of wall restitution, and locations of particle released on the removal of particles from the cleanroom was examined. The ceiling-return air system was a new developed fan-dry-coil-unit (FDCU) return air system in this study. From the result of our researches, the particle removal rate of the FDCU-return air system is at a rate 1.1 to 5.3 times greater than that of the wall-return air system, the cases of 1≦α＜01≦β＜0coefficient of wall restitution) have a particle removal rate 1.2 to 5.3 times greater than those of α=0 and β=0, and releasing particles from the middle of the cleanroom is beneficial in particle removal at a rate 1.07 to 1.19 times greater then releasing particles near the cleanroom wall. 關鍵字: 計算流體力學，FDCU，恢復係數coefficient of restitution 前言 隨著科技的進步高潔淨度空調之應用已日趨廣泛近年來隨著半導體及光電業不斷精密化微小化發展對要求越來越嚴苛製程環境，傳統的大環境生產型態已經逐漸不符合製程對環境的要求基本上高潔淨環境主要為利用高循環率的潔淨氣流，至室外。但微粒子重力沉降(ravitational settling)、靜電吸附(lectrostatic attraction)、布朗運動擴散(Brown iffusion )等因素，在潔淨室內循環沉積在產品設備上，造成產品或設備上的汙染如何提升製程區潔淨室環境維持提高產品的良率一直是高科技產業的議題。在國內外的文獻中，雖然有針對不同恢復係數設定的研究，但是鮮少有探討潔淨室內壁面材質恢復係數的研究。牆面不同的恢復係數，對室內流場雖然沒有直接的影響，但對室內微粒碰撞運動的影響是值得探討的。潔淨室內牆面採用較光滑的材質並做抗靜電處理，可使微粒碰撞後不易黏滯在牆面上。但若微粒碰撞後黏滯在牆面時，對潔淨室的影響又如何？在計算流體力學軟體中(Fluent)，可以針對不同牆面材質設定其表面恢復係數(coefficient of restitution)。不同的表面恢復係數，使得微粒碰撞到牆面後會以不同的速度反彈。本研究目的在探討兩種不同回風系統的潔淨室，不同恢復係數牆面不同微粒釋放位置，潔淨室的微粒排除率。 數值方法 本研究之流場為三維穩態紊流流場，所應用的紊流模式為Renormalization Group (RNG) k-ε model。其主要的統