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高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來源: m.hlgsj12.cn 發(fā)布日期: 2020.04.17
    通過對高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱體的功能、設(shè)計(jì)要求、主要結(jié)構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn)方式的分析,可以得出試驗(yàn)箱體設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題包括以下幾個(gè)方面:

    1)高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱體的內(nèi)框架在試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要經(jīng)歷高低溫交變環(huán)境引起的熱變形沖擊,同時(shí)需要承擔(dān)試驗(yàn)設(shè)備的各種機(jī)械載荷,工作條件復(fù)雜。試驗(yàn)箱體內(nèi)框架直接暴露在試驗(yàn)環(huán)境中,為了減少試驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用,內(nèi)框架需盡量輕量化以減少自身熱容。內(nèi)框架的設(shè)計(jì)對高低溫環(huán)境試驗(yàn)箱體的構(gòu)建至關(guān)重要,需對內(nèi)框架進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),以滿足輕量化、強(qiáng)度剛度高、熱疲勞性好的設(shè)計(jì)要求。此外,試驗(yàn)箱體內(nèi)頂部、地面均設(shè)有靜壓室,對進(jìn)口氣體進(jìn)行預(yù)混,以保證箱體內(nèi)氣體環(huán)境的均勻性。其中,下靜壓室鋪設(shè)在工作地面下方,不僅需要保證地面具有一定的強(qiáng)度支撐地面試驗(yàn)設(shè)備,還需使地面的氣體通過性能滿足系統(tǒng)要求。同時(shí),下靜壓室內(nèi)部在試驗(yàn)工作中容易堆積粉塵、雜質(zhì)等污染物,且污染物容易在試驗(yàn)過程中,上揚(yáng),進(jìn)而對試驗(yàn)設(shè)備造成不良影響,所以下靜壓室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量輕便,容易清潔的特點(diǎn)。因此,下靜壓室的設(shè)計(jì)及性能分析也是試驗(yàn)箱體設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

恒溫恒濕箱

    2)試驗(yàn)箱體內(nèi)氣體環(huán)境需要在-120℃~ 170℃范圍內(nèi)溫度穩(wěn)定控制,且滿足3~ 10℃/min的快速升降溫速率,對試驗(yàn)箱體的送回風(fēng)系統(tǒng)提出了較高要求。試驗(yàn)箱體內(nèi)部環(huán)境的溫度劇烈變化,導(dǎo)致箱體的冷熱負(fù)荷在試驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)工況中出現(xiàn)巨大的變化,因此需要對箱體各個(gè)溫度下的穩(wěn)態(tài)冷熱負(fù)荷與動(dòng)態(tài)冷熱負(fù)荷進(jìn)行分析,以設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)冷熱源的容量以及風(fēng)機(jī)容量。另外,還需對試驗(yàn)箱體各個(gè)工況下的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算分析,為箱體內(nèi)環(huán)境溫度的有效和穩(wěn)定控制提供理論基礎(chǔ)。
    3)試驗(yàn)箱體在承擔(dān)樣品試驗(yàn)的過程中需保持一定溫度均勻性,而溫度均勻性控制除了與送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度有關(guān),還受上、下靜壓室結(jié)構(gòu)形式的影響。由于溫度分層產(chǎn)生的密度差,重力對試驗(yàn)箱體內(nèi)的流場會(huì)產(chǎn)生較大的影響,因此需要對箱體內(nèi)部在高溫工況與低溫工況下的流場、溫場進(jìn)行數(shù)值模擬分析,以進(jìn)一-步優(yōu)化系統(tǒng)的送風(fēng)量與上下靜壓室的結(jié)構(gòu)。
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