El modelado de flujo de aire ayuda a superar el problema de condensación de humedad en salas limpias

Los desafíos que enfrentaban Merck y el Grupo de Servicios de Modelado FLOVENT eran: simular y evaluar el diseño de la sala limpia, determinar la causa del problema de condensación y proponer modificaciones prácticas y económicas que resolvieran el problema con el mínimo efecto adverso en las operaciones de la sala limpia, las cuales debían continuar incluso durante la realización de las modificaciones. El software FLOVENT, utilizado para realizar los análisis, emplea métodos de modelado matemático, basados en técnicas de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), para calcular con precisión factores ambientales, como el flujo de aire, la transferencia de calor y la distribución de contaminación en espacios tridimensionales.

Los ingenieros de Flomerics construyeron un modelo informático preciso de la sala limpia de Merck. Este modelo incorporaba todos los detalles geométricos y físicos pertinentes, incluyendo la colocación de las calderas y el banco de difusores de flujo laminar montados en el techo utilizados para suministrar aire fresco a la sala mediante extractores de bajo nivel. Trabajando con el modelo, los ingenieros pudieron crear una serie de vistas animadas en tres dimensiones que simulaban con precisión las condiciones reales de flujo de aire y contenido de humedad en la sala.

Las simulaciones de FLOVENT ilustraron rápidamente que el vapor de humedad era transportado hacia arriba por la corriente de aire caliente que ascendía desde los vasos abiertos hasta que el vapor se condensaba en el techo. Los extractores de nivel bajo tenían poca influencia en prevenir que el aire cálido y húmedo alcanzara el techo. Una investigación adicional concluyó que la instalación de extractores adicionales en niveles altos en la sala podría aliviar el problema de condensación. Posteriores simulaciones de FLOVENT se utilizaron para optimizar la posición de los extractores de alto nivel. Se descubrió que si los extractores estaban colocados demasiado alto, el vapor de agua no se diluiría lo suficiente antes de llegar al techo. Si estaban colocados demasiado bajos, los extractores no tendrían suficiente influencia para evitar que el aire cálido que ascendía los pasara y alcanzara el techo. Basándose en todos estos resultados y en las recomendaciones de Flomerics, Merck realizó las modificaciones apropiadas en la sala limpia y resolvió de manera económica el problema de condensación, mientras continuaba con las operaciones normales de la sala limpia.


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