Чистые помещения с турбулентным потоком. Основная характеристика чистых помещений с турбулентным потоком заключается в том, что поперечное-сечение воздушного потока от входного отверстия к выходному (от приточного воздухоотвода к возвратному вентиляционному отверстию) является переменным. Поперечное сечение-чистого помещения намного больше поперечного сечения приточного-вентилятора, что препятствует образованию равномерного воздушного потока по всему помещению или всей рабочей зоне. Поэтому линии тока после приточного воздухоотводчика имеют большие или все более большие углы друг с другом и очень малый радиус кривизны. Воздушный поток не может течь в одном направлении внутри помещения; они будут сталкиваться друг с другом, что приводит к обратному потоку и вихрям. Это определяет, что схема потока в чистом помещении с турбулентным потоком по существу представляет собой: резкий поток; неоднородный-поток.
Это более точное и полное описание чистых помещений с турбулентным потоком, чем использование термина «турбулентный поток». Турбулентность в основном определяется числом Рейнольдса, то есть на нее в первую очередь влияет скорость потока. Однако если для верхнего-потока приточного воздуха используется высокоэффективный фильтр, даже при чрезвычайно низких скоростях, вышеупомянутые результаты все равно будут иметь место, поскольку это резкий и не-неравномерный поток. Следовательно, в этом случае происходит не только перемешивание между слоями потока за счет турбулентного потока, но и перемешивание, вызванное большими обратными потоками и вихрями по всему помещению.
Чистые помещения с однонаправленным потоком Чистые помещения с однонаправленным потоком обычно бывают двух типов: с горизонтальным потоком и с вертикальным потоком. В системе с горизонтальным потоком поток воздуха перемещается от одной стены к другой. В вертикальной системе поток воздуха перемещается от потолка к полу. Однонаправленный поток используется в тех случаях, когда требуется более низкая концентрация взвешенных частиц или микроорганизмов. Этот тип чистых помещений ранее назывался чистым помещением с ламинарным потоком. Названия однонаправленный и ламинарный поток описывают структуру воздушного потока: воздушный поток движется в одном направлении (вертикальном или горизонтальном) и протекает через все пространство с одинаковой скоростью, обычно от 0,3 до 0,5 м/с (от 60 до 100 футов/мин). Высокоэффективные-воздушные фильтры твердых частиц (HEPA) заполняют потолок чистого помещения, подавая воздух в помещение. Воздушный поток действует как воздушный поршень, течет вниз по комнате, унося загрязнения, а затем выходит из пола. После смешивания со свежим наружным воздухом он возвращается обратно в HEPA-фильтры. Взвешенные загрязнения, образующиеся в результате работы персонала и процессов, немедленно удаляются этим потоком воздуха, тогда как в системах вентиляции с турбулентным потоком используются принципы смешивания и разбавления. В пустом помещении без каких-либо препятствий однонаправленный поток воздуха может быстро удалить загрязнения, используя гораздо меньшие скорости воздуха, чем упоминалось ранее. Однако в операционной машины и люди, движущиеся вокруг них, препятствуют потоку воздуха. Препятствия могут превратить однонаправленный поток воздуха в турбулентность, создавая воздушные карманы вокруг препятствия. Человеческая деятельность также может привести к тому, что однонаправленный поток воздуха станет турбулентным. В этих турбулентных потоках из-за более низких скоростей воздуха воздух менее разбавлен, что приводит к более высоким концентрациям загрязнений. Поэтому скорость воздуха должна поддерживаться в диапазоне от 0,3 м/с до 0,5 м/с (от 60 до 100 футов/мин), чтобы обеспечить быстрое восстановление прерванного однонаправленного потока воздуха и адекватное разбавление загрязняющих веществ в турбулентной зоне вокруг препятствия. Скорость воздуха точно отражает однонаправленный поток воздуха, поскольку более высокие скорости приводят к более чистому помещению. Однако воздухообмен в час зависит от объема помещения, например, от высоты потолка, и поэтому не подходит для представления однонаправленного воздушного потока. Объем воздуха в помещении с однонаправленным потоком воздуха во много раз (от 10 до 100 раз) превышает объем воздуха в помещении с турбулентным потоком воздуха.