高低溫試(shì)驗箱圍護(hù)結構升溫傳熱特(tè)性
作(zuò)者:
salmon範
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來源:
www.tuyatang.com
發布(bù)日期: 2019.10.10
圍護(hù)結構升溫傳熱特性
對
高低溫試驗箱圍護結構由低溫升至(zhì)高溫時的非穩態傳熱建立了數學模型,使(shǐ)用T D MA 方法進行了圍護結構傳熱數值計算,對3種不同升溫工況下的圍護結構進行傳熱特性分析,使用圍護結(jié)構質童係數概念來簡化計算其在升溫時的耗(hào)熱量。
高低溫試驗箱是一種小(xiǎo)型的環境試驗裝置,使用該(gāi)裝置可以對(duì)產品進行高溫或低溫(wēn)環境試(shì)驗以及溫度衝擊試驗,來檢驗產(chǎn)品承受(shòu)脹縮、老化等性能。通常這(zhè)類裝(zhuāng)置具有溫
變(biàn)速率要求,箱內溫度變化較大,整個(gè)箱(xiāng)體的熱量傳遞屬於非穩態過程。試(shì)驗箱在升溫過(guò)程中由於圍 護結構耗熱量占總耗熱量的比例甚,,因(yīn)此(cǐ)研究(jiū)圍護結構升溫 過程傳熱特性及變化規律對合理(lǐ)確定加熱係統(tǒng)設備容量、提高試驗(yàn)箱的節能性十分必要。
試驗箱簡介(jiè)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低溫試驗箱,溫度範(fàn)圍 -70~100℃;試(shì)驗箱內(nèi)空氣(qì)加熱方式采用電熱絲加熱,該方式可以使空氣快速升溫至設定的(de)工(gōng)作溫度,加熱絲額定功率為1500w。
1)試驗箱由(yóu)低溫穩 態到高溫穩態的升溫(wēn)傳熱要複雜於(yú)從環境溫(wēn)度到高溫穩態(tài)的傳熱;
2)試驗箱(xiāng)內的裝、空載情況也可能對圍護結(jié)構產生不同的影響;
圍護結構(gòu)傳熱(rè)分析
試驗箱圍護(hù)結構由3層材料組成,外層是鍍鋅鋼板,厚度1.2 mm,中間層是聚氨醋發泡材料,厚度100mm;裏層是圍護結構模型如圖1SUS 304鋼板(bǎn),厚度1.2 mm。
數值計算與(yǔ)分析
在計算(suàn)中箱(xiāng)內(nèi)空氣溫度(dù)用升溫工況下的箱內空氣溫度擬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(jiē)點溫度變化是相似(sì)的,其共同點(diǎn)是:各(gè)節點溫度都是在升高的,升溫過程中圍護結構外壁始(shǐ)終在吸熱;在外壁麵溫度升到環境溫(wēn)度之前,圍護結構內部始終存在著溫(wēn)度 的一點,並且 溫度點的大小隨時間(jiān)在不(bú)斷地上升同時又在向外(wài)壁側推移,在這期間圍護結構從內、外兩側空氣吸熱,隻有外壁麵溫度高於環境溫度之後(hòu),圍護(hù)結(jié)構傳熱方向才是單向朝(cháo)箱外的;在保溫4 h之(zhī)後節(jiē)點溫度基本呈線性分布(bù),通 過(guò)計算(suàn)可確(què)定在保溫(wēn)6 h之後圍護結構完全進入傳熱穩態。這3個工況不同點在於升溫時間的長短不(bú)同,這是
由裝、空(kōng)載情況和溫變區間所決(jué)定的。裝載要比空(kōng)載需(xū)要的升溫時間(jiān)長,溫變(biàn)區間跨度越小則升(shēng)溫時間越短。
結語
1)圍護結構由低溫升至高溫時,其內部溫度分布存在著一個溫度點,且溫(wēn)度點的大小隨著時間(jiān)的(de)推進在不斷地上升同時又在向外壁側推移,在這期間 圍護結構從內、外兩側空氣吸熱。隻(zhī)有外壁麵溫度高於環境(jìng)溫度之後,圍護結構傳熱方向才是單 向朝箱外的。
2)升溫過程中,高(gāo)低溫(wēn)試驗箱內空氣與圍護結構內壁麵之間的溫差一直在增大(dà),隻有箱內(nèi)空氣溫度達到設定值後 溫(wēn)差才開始(shǐ)逐步(bù)回落。
3)圍護(hù)結構非穩態導熱時在(zài)不同(tóng)時刻、不同節點的溫度變化速率是(shì)不相同的,計算其
自(zì)身耗熱量十分困難,引人圍(wéi)護結構質量係數就可以很容易地求出圍護結構(gòu)的吸熱量和升溫過程平(píng)均耗熱量了。