La modélisation de l'écoulement d'air aide à résoudre le problème de condensation d'humidité dans la salle blanche

Les défis auxquels Merck et le groupe de services de modélisation FLOVENT ont été confrontés étaient de : simuler et évaluer la conception de la salle blanche, déterminer la cause du problème de condensation, et proposer des modifications pratiques et économiques qui résoudraient le problème avec un impact minimal sur le fonctionnement de la salle blanche, qui devait continuer même pendant la mise en œuvre des modifications. Le logiciel FLOVENT, utilisé pour réaliser les analyses, emploie des méthodes de modélisation mathématique, basées sur des techniques de dynamique des fluides numériques (CFD), pour calculer avec précision des facteurs environnementaux tels que le flux d’air, le transfert de chaleur et la distribution de la contamination dans des espaces tridimensionnels.

Les ingénieurs de Flomerics ont construit un modèle informatique précis de la salle blanche de Merck. Ce modèle intégrait tous les détails géométriques et physiques pertinents, y compris le placement des chaudières et du banc de diffuseurs à flux laminaire monté au plafond utilisés pour fournir l’air frais dans la pièce via des extracteurs en basse position. En travaillant avec le modèle, les ingénieurs ont pu créer une série de vues animées en trois dimensions qui simulaient avec précision les conditions réelles de flux d’air et de contenu en humidité dans la pièce.

Les simulations FLOVENT ont rapidement montré que la vapeur d’humidité était portée en hauteur par le courant d’air chaud provenant des récipients ouverts jusqu’à ce que la vapeur se condense sur le plafond. Les extracteurs en basse position avaient peu d’influence pour empêcher l’air chaud et humide d’atteindre le plafond. Une enquête plus approfondie a conclu qu’installer des extracteurs supplémentaires en hauteur pourrait atténuer le problème de condensation. Des simulations FLOVENT ultérieures ont été utilisées pour optimiser la position des extracteurs en hauteur. Il a été constaté que si les extracteurs étaient placés trop haut, la vapeur d’eau ne serait pas suffisamment diluée avant d’atteindre le plafond. Placés trop bas, ils n’auraient pas assez d’influence pour empêcher l’air chaud de monter au-delà d’eux et d’atteindre le plafond. Sur la base de tous ces résultats et des recommandations de Flomerics, Merck a effectué les modifications appropriées de la salle blanche et a résolu économiquement le problème de condensation tout en poursuivant ses opérations normales.


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