高低溫試(shì)驗箱(xiāng)圍護結構升溫傳熱特性
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salmon範
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發(fā)布日期: 2019.10.10
圍護結構升(shēng)溫傳熱特性
對
高低溫試驗箱(xiāng)圍(wéi)護(hù)結構(gòu)由低溫升至高溫時的非穩態傳熱建立了數學模型,使用(yòng)T D MA 方法進行了圍護結構傳熱數值計算,對3種不同升溫工(gōng)況下的圍護結構進行傳熱特性分析,使用圍護結構質童係數概念來(lái)簡化(huà)計算其在升溫時的耗熱量。
高低溫試驗箱是一種小型的環境試驗裝置,使用該(gāi)裝置可以(yǐ)對產品進行高溫或低溫環境試驗以及(jí)溫度(dù)衝擊試驗,來檢驗產(chǎn)品承受脹縮、老化等性能。通常這類裝置具有溫
變速率要求,箱內溫度變化較大,整個箱體的熱量傳遞屬於非穩態過(guò)程。試驗(yàn)箱在升溫過程中由於圍 護結構耗熱量占總耗熱量的比例甚,,因此研究圍護結構(gòu)升溫(wēn) 過程傳(chuán)熱特性及變化規律對合理確定加熱係統設備容(róng)量、提(tí)高試驗箱的節能性十分必要。
試驗箱簡(jiǎn)介及升溫工況的選取
試驗箱使用東莞草莓视频网站儀器生產的微電腦可控式高(gāo)低溫試驗箱,溫度範(fàn)圍 -70~100℃;試驗箱內空氣加熱方式采用電熱絲加熱,該方式可(kě)以使空氣快速(sù)升溫至設定(dìng)的(de)工作溫度,加熱絲額定功率為1500w。
1)試(shì)驗箱由低(dī)溫穩 態到高溫穩(wěn)態的(de)升溫傳熱要複雜於從環境溫度到(dào)高溫穩態的(de)傳熱;
2)試驗箱內的裝、空載情況也(yě)可能對圍(wéi)護結構產生不同的影(yǐng)響;
圍(wéi)護結構傳熱分(fèn)析
試驗箱圍(wéi)護結構由3層材料組成(chéng),外層(céng)是鍍鋅鋼板,厚度1.2 mm,中間層是聚氨醋發泡材料,厚度100mm;裏層是圍護(hù)結構模型如圖1SUS 304鋼板,厚度1.2 mm。
數(shù)值計算與分析(xī)
在計算中(zhōng)箱內空氣溫度用(yòng)升溫工況下的(de)箱(xiāng)內空氣溫度擬(nǐ)合函數的離散點來表示,3個工況的溫度擬合函數詳見表2
從圖可以看出,不同工況下的節點溫度變化是相似的,其共同點是:各節點溫度都是在升高的,升溫過程(chéng)中圍護結構外壁始終在吸熱;在外壁麵溫度升到環境(jìng)溫度(dù)之前(qián),圍護結構內部始終存在著溫度 的一點,並且 溫(wēn)度點的大小隨時間在不斷地上升同時又在向外壁側推移,在這期間圍(wéi)護結構從內、外兩(liǎng)側空氣吸熱,隻有(yǒu)外壁麵溫(wēn)度高於環境溫度之後,圍護結構(gòu)傳熱方向才(cái)是(shì)單向朝箱外的;在保溫4 h之後節點(diǎn)溫度基本(běn)呈線性分(fèn)布,通 過計算可確定在保溫6 h之後圍(wéi)護結構完全(quán)進入傳熱穩態(tài)。這3個工況不同點在於升溫時間的長短不(bú)同,這(zhè)是(shì)
由裝、空載(zǎi)情況和溫變區間所決定的。裝載要比空載需要的升溫時間長,溫變區間跨度越小則升溫時間越短。
結語
1)圍護結構由(yóu)低溫升至(zhì)高溫時,其(qí)內部溫度分布存(cún)在著一個溫度點,且溫度點的(de)大小隨著時間的推進在不斷地上升同時又在向外壁側推移,在這期間 圍(wéi)護結構從內、外兩(liǎng)側空氣吸熱。隻有外(wài)壁麵溫度高於環境溫度之後,圍護結構傳熱方向才是單 向(xiàng)朝箱外的。
2)升溫過程中,高低溫試驗箱內空氣(qì)與圍護結構內(nèi)壁麵(miàn)之間的溫差一直在增大,隻有箱內空氣溫度(dù)達到設定值後 溫差才開始(shǐ)逐步回落。
3)圍護結構非穩態導熱時在(zài)不同時刻、不同節點的溫度變化速率(lǜ)是不相同的,計算其
自身耗熱量十分困(kùn)難(nán),引人圍護結構質量係數就可以很容易地求出圍(wéi)護結構的吸熱量和升溫過程平均(jun1)耗熱量(liàng)了(le)。