غرف الأبحاث ذات التدفق المضطرب: السمة الرئيسية لغرف الأبحاث ذات التدفق المضطرب هي أن المقطع العرضي لتدفق الهواء من المدخل إلى المخرج (من فتحة هواء الإمداد إلى فتحة هواء العودة) متغير. يكون المقطع العرضي لغرفة الأبحاث- أكبر بكثير من المقطع العرضي لفتحة إمداد الهواء-، وبالتالي يمنع تكوين تدفق هواء موحد عبر الغرفة بأكملها أو منطقة العمل بأكملها. ولذلك، فإن الخطوط الانسيابية بعد فتحة تهوية الإمداد لها زوايا كبيرة أو أكبر بشكل متزايد مع بعضها البعض، ونصف قطر انحناء صغير جدًا. لا يمكن أن يتدفق تدفق الهواء في اتجاه واحد داخل الغرفة؛ سوف تصطدم ببعضها البعض، مما يؤدي إلى التدفق العكسي والدوامات. يحدد هذا أن نمط التدفق لغرفة الأبحاث ذات التدفق المضطرب هو في الأساس: التدفق المفاجئ؛ غير-تدفق منتظم.
يعد هذا وصفًا أكثر دقة وشمولاً لغرف الأبحاث ذات التدفق المضطرب من استخدام مصطلح "التدفق المضطرب". يتم تحديد الاضطراب بشكل أساسي من خلال رقم رينولدز، مما يعني أنه يتأثر بشكل أساسي بسرعة التدفق. ومع ذلك، إذا تم استخدام مرشح عالي الكفاءة-لتدفق الهواء العلوي-، حتى عند السرعات المنخفضة للغاية، فستظل النتائج المذكورة أعلاه تحدث لأنه تدفق مفاجئ وغير-موحد. لذلك، في هذه الحالة، لا يوجد فقط اختلاط بين طبقات التدفق بسبب التدفق المضطرب، ولكن أيضًا اختلاط ناتج عن التدفقات العكسية الكبيرة والدوامات في جميع أنحاء الغرفة بأكملها.
غرف الأبحاث ذات التدفق أحادي الاتجاه تأتي غرف الأبحاث ذات التدفق أحادي الاتجاه عمومًا في نوعين: التدفق الأفقي والتدفق الرأسي. في نظام التدفق الأفقي، يتحرك تدفق الهواء من جدار إلى آخر. في نظام التدفق العمودي، يتحرك تدفق الهواء من السقف إلى الأرض. يستخدم التدفق أحادي الاتجاه للتطبيقات التي تتطلب تركيزات أقل من الجسيمات العالقة أو الكائنات الحية الدقيقة. كان يُطلق على هذا النوع من غرف الأبحاث سابقًا اسم غرف الأبحاث "التدفق الصفحي". تصف أسماء التدفق أحادي الاتجاه والتدفق الصفائحي نمط تدفق الهواء: يتحرك تدفق الهواء في اتجاه واحد (إما عموديًا أو أفقيًا) ويتدفق عبر المساحة بأكملها بسرعة موحدة عادةً من 0.3 م / ث إلى 0.5 م / ث (60 قدمًا / دقيقة إلى 100 قدم / دقيقة). تملأ مرشحات الهواء الجزيئي (HEPA) عالية الكفاءة- سقف غرفة الأبحاث، مما يوفر الهواء للغرفة. يعمل تدفق الهواء مثل مكبس الهواء، حيث يتدفق للأسفل عبر الغرفة، ويحمل الملوثات بعيدًا، ثم يخرج من الأرضية. وبعد مزجه مع بعض الهواء الخارجي النقي، يتم إعادة تدويره مرة أخرى إلى مرشحات HEPA. تتم إزالة الملوثات المعلقة الناتجة عن الأفراد والعمليات على الفور عن طريق تدفق الهواء هذا، في حين تستخدم أنظمة التهوية ذات التدفق المضطرب مبادئ الخلط والتخفيف. في غرفة فارغة دون أي عوائق، يمكن لتدفق الهواء أحادي الاتجاه إزالة الملوثات بسرعة باستخدام سرعات هواء أقل بكثير مما ذكرنا سابقًا. ومع ذلك، في غرفة العمليات، فإن الآلات والأشخاص الذين يتحركون حولهم يعيقون تدفق الهواء. يمكن أن تحول العوائق تدفق الهواء أحادي الاتجاه إلى اضطراب، مما يؤدي إلى إنشاء جيوب هوائية حول العائق. يمكن أن يتسبب النشاط البشري أيضًا في جعل تدفق الهواء أحادي الاتجاه مضطربًا. في هذه التدفقات المضطربة، بسبب انخفاض سرعات الهواء، يكون الهواء أقل تخفيفًا، مما يؤدي إلى زيادة تركيزات الملوثات. لذلك، يجب الحفاظ على سرعات الهواء في نطاق 0.3 م/ث إلى 0.5 م/ث (60 قدم/دقيقة إلى 100 قدم/دقيقة) للسماح باستعادة تدفق الهواء أحادي الاتجاه المتقطع بسرعة ولتخفيف الملوثات بشكل مناسب في المنطقة المضطربة حول العائق. تمثل سرعة الهواء بدقة تدفق الهواء أحادي الاتجاه لأن السرعات الأعلى تؤدي إلى غرفة أنظف. ومع ذلك، فإن تغيرات الهواء في الساعة ترتبط بحجم الغرفة، مثل ارتفاع السقف، وبالتالي فهي غير مناسبة لتمثيل تدفق الهواء أحادي الاتجاه. حجم الهواء في غرفة تدفق الهواء أحادي الاتجاه هو عدة مرات (10 إلى 100 مرة) في غرفة تدفق الهواء المضطرب.