人工環(huán)境試驗(yàn)室空氣流場的研究.pdf

1、人工環(huán)境試驗(yàn)室是檢測各類制冷設(shè)備的試驗(yàn)室，它在采集被測試設(shè)備性能數(shù)據(jù)的同時，還必須為被測試設(shè)備提供穩(wěn)定的工作環(huán)境。人工環(huán)境試驗(yàn)室是檢測新研發(fā)設(shè)備是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的重要工具，對于制冷行業(yè)的發(fā)展起到重要的作用。試驗(yàn)室內(nèi)空氣速度場和溫度場的均勻性是評價試驗(yàn)室設(shè)計的重要參數(shù)。目前國內(nèi)在人工環(huán)境試驗(yàn)室內(nèi)空氣流場模擬方面的工作做了一些，由于試驗(yàn)室內(nèi)結(jié)構(gòu)的多變性，用于試驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計計算的數(shù)據(jù)仍顯不足，而單以模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)計結(jié)構(gòu)調(diào)整，限制了技術(shù)的深入

2、發(fā)展。如何準(zhǔn)確獲得人工環(huán)境試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)區(qū)的速度分布，溫度分布，如何使速度場、溫度場更加均勻是值得研究的課題。
　　 本文以合肥通用機(jī)械研究院的焓差試驗(yàn)室為研究對象，采用了通用CFD軟件求解試驗(yàn)室內(nèi)送風(fēng)過程數(shù)學(xué)模型，分析探討了不同送風(fēng)風(fēng)速、增加擾流件、增加一層孔板的模擬結(jié)果。本文的主要工作和主要結(jié)論如下：
　　 (1)本文對現(xiàn)有單風(fēng)口孔板送風(fēng)結(jié)構(gòu)下室內(nèi)溫度場、速度場進(jìn)行了試驗(yàn)研究。在試驗(yàn)室內(nèi)布置了溫度、速度測點(diǎn)，采集了制冷

3、、制熱兩種工況時的溫度、速度數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。通過分析認(rèn)為，送風(fēng)溫度的變化對于整個試驗(yàn)區(qū)域速度場和溫度場的梯度變化影響較小，而送風(fēng)速度的變化則影響較大。
　　 (2)在此基礎(chǔ)上本文利用數(shù)值模擬軟件對焓差試驗(yàn)室內(nèi)現(xiàn)有的單風(fēng)口孔板送風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并且將其模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。通過對比，驗(yàn)證了數(shù)值方法的可靠性，確定了最適合模擬試驗(yàn)室內(nèi)的計算模型。
　　 (3)采用適合試驗(yàn)室的數(shù)值模擬計算方法，模擬了不

4、同送風(fēng)風(fēng)速下的單風(fēng)口孔板送風(fēng)結(jié)構(gòu)模型，分析了送風(fēng)風(fēng)速變化對試驗(yàn)區(qū)氣流溫度場，速度場的影響。結(jié)果表明，增大送風(fēng)風(fēng)速，被測試機(jī)放置區(qū)域的風(fēng)速也會增大，但風(fēng)速不能超過一定的值。
　　 (4)本文對單風(fēng)口帶擾流件和雙孔板送風(fēng)模型進(jìn)行了模擬，這兩種送風(fēng)結(jié)構(gòu)是最新方案。經(jīng)過對模擬結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)單風(fēng)口帶擾流件孔板送風(fēng)結(jié)構(gòu)中，由于空氣在送風(fēng)腔內(nèi)圍繞擾流件發(fā)生了擾流，消耗了一部分動能，轉(zhuǎn)變成壓力能，形成了較好的空氣靜壓腔，因此該模型下的速度場的分