Airflow-modellering helpt bij het oplossen van het probleem van vochtcondensatie in cleanrooms

De uitdagingen waarmee Merck en de FLOVENT Modeling Services Group werden geconfronteerd, waren: het simuleren en evalueren van het ontwerp van de cleanroom, het achterhalen van de oorzaak van het condensatieprobleem en het voorstellen van praktische en economische aanpassingen die het probleem zouden oplossen met minimale negatieve invloed op de cleanroomoperaties, die moesten doorgaan terwijl de aanpassingen werden doorgevoerd. De FLOVENT-software, die wordt gebruikt voor de analyses, maakt gebruik van wiskundige modelleringstechnieken, gebaseerd op Computational Fluid Dynamics (CFD), om nauwkeurig omgevingsfactoren te berekenen, zoals luchtstroom, warmteoverdracht en contaminatieverspreiding in driedimensionale ruimtes.

Ingenieurs van Flomerics bouwden een precies computermodel van de Merck-cleanroom. Dit model bevatte alle relevante geometrische en fysieke details, inclusief de plaatsing van de ketels en de plafondmontage van laminaire stromingsdiffusers die de verse lucht in de kamer via laaggelegen afvoeren leverden. Door met het model te werken, konden de ingenieurs een reeks geanimeerde driedimensionale beelden creëren die de daadwerkelijke luchtstroom en vochtgehalte in de kamer nauwkeurig simuleerden.

De FLOVENT-simulaties toonden snel aan dat de vochtige damp werd meegenomen op de opstijgende stroom warme lucht uit de geopende vaten, totdat de damp condenseerde op het plafond. De afzuigingen op laag niveau hadden weinig invloed op het voorkomen dat de warme, vochtige lucht het plafond bereikte. Nadere onderzoeken concludeerden dat het installeren van extra afvoeren op hoog niveau in de kamer het condensatieprobleem zou kunnen verlichten. Vervolgens werden FLOVENT-simulaties gebruikt om de positie van de afvoeren op hoog niveau te optimaliseren. Er werd vastgesteld dat als de afvoeren te hoog werden geplaatst, de waterdamp niet voldoende werd verdund voordat deze het plafond bereikte. Plaatsen te laag zou betekenen dat de afvoeren niet genoeg invloed hadden om te voorkomen dat de warme lucht erlangs omhoog kwam en het plafond bereikte. Op basis van al deze resultaten en de aanbevelingen van Flomerics heeft Merck de juiste aanpassingen aan de cleanroom doorgevoerd en het condensatieprobleem economisch opgelost, terwijl de normale cleanroomoperaties tegelijkertijd konden doorgaan.


Gedetailleerde informatie over onze producten en diensten is ook verkrijgbaar onder 0049 (0)711 77915 50

Flomerics Ltd. Niederlassung Deutschland
Contactpersoon: Torsten Jäschke, Dipl. Ing.