洁净室是指将一定空间范围内的空气中的微粒子、有害化学气体、细菌等污染物排除，并将室内的温度、湿度、洁净度、压力、气流速度与气流流向、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计的空间。
洁净室的主要原理即利用流体力学的相关性质来控制室内污染源。洁净室控制污染源的途径主要有3种：
第1点和第3点都能够最终靠封闭性和化学设备等解决，而核心的第2点则需要利用流体力学的物理原理。
在流体力学中，按照运动要素流速、加速度等有无时间因素可大致分为稳定流与不稳定流，按照流线形状可大致分为渐变流和突变流，按照有无质点交换可大致分为层流和紊流。
为从来流到出流之间气流的流通断面是变化的，也称乱流，非单向流的原理为稀释作用。非单向流洁净室一般都会采用孔板顶送，有全孔板顶送与局部孔板顶送之分，全孔板顶送风速小，气流分布均匀，可达到1000级洁净度，局部孔板顶送与全孔板顶送相比，风速大，在墙侧有涡流并部分沿测墙向上翻卷，经顶棚到中间，随洁净气流向下流，混入和污染洁净气流，其洁净度可达10000级。而高效过滤器风口顶送则将高效过滤器放置在送风口，一般带扩散板，是一种常见的气流组织形式。非单向流洁净室的作用原理是：当一股干净气流从送风口送入室内时，迅速向四周扩散、混合，同时把差不多同样数量的气流从回风口排走，这股干净气流稀释室内污染的空气，把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡，一直达到平衡。所以气流扩散的越快，越均匀，那么稀释的效果越好。
为气流的流通断面是不变的，原理为靠推出作用将室内污染的空气沿整个断面排至室外，进而达到净化室内空气的目的。层流洁净室的进风面布满高效过滤器，整个送风面是一个大送风口，送风气流经静压箱和高效过滤器的均压均流作用，从送风口到回风口气流流线彼此平行，充满全室断面，以均速向前推进，就像个大活塞，把室内原污染空气排入回风口，进而达到净化室内空气的目的。由于气流的流线始终是平行的，无涡流，因此层流亦称平行流洁净室，根据气流组织形式分垂直层流洁净室和水平直层流洁净室。
垂直单向流洁净室是很典型的层流洁净室。垂直单向流的优点是可获得均匀向下的单向气流，因而自净能力强，能达到最高的洁净度级别，缺点是顶棚结构较复杂，造价和维护费用高，高效过滤器堵漏较困难。
《洁净厂房设计规范》中规定，1-4级洁净度应使用垂直单向流，5级洁净度使用垂直单向流或者水平单向流，6-9级洁净度应使用非单向流。综合看来，垂直层流方式运行成本最高，设备费用也最高，部分层流方式由于对生产设备的发热和排热分别处理，降低了运行成本，设备成本中等，乱流方式循环风量小，运行成本最低，设备成本也最低。
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