CN103982992B - 可实现温场均匀分配的孔板与风道 - Google Patents

Abstract

一种可实现温场均匀分配的孔板与风道，包括通风管道和静压室，通风管道与静压室相连通并在静压室的内部延伸，静压室通过布置有通风孔的送风孔板与试验空间相连通，通风孔在送风孔板上的分布密度与从静压室到送风孔板的气流在送风孔板上的分布流量相关，气流首先从通风管道进风口进入到通风管道，通过通风管道进入到静压室，然后通过静压室的送风孔板上的通风孔进入到试验空间，以在试验空间内获得均匀的温场；本发明提供了一种可实现温场均匀分配的孔板与风道，该结构在试验空间的送风作业时，能够实现降压和气流的均匀分配，以达到试验空间要求的效果。

Description

可实现温场均匀分配的孔板与风道

技术领域

本发明涉及静压室向试验空间内均匀送风的试验设备领域，尤其涉及一种可实现温场均匀分配的孔板与风道。

背景技术

在汽车、地铁列车、航天等的环境模拟试验中，经常需要获得均匀性很好的温场以用来创造与真实环境很接近的模拟环境空间，尤其在大型的环境模拟试验中，需要发生均匀性非常好的温场来满足高低温环境试验所需的温度要求，所以获得可实现均匀温场的送风装置尤为重要。在传统装置中是通过通风管道直接送风进入到试验空间，但气流会发生不规则的流动，降压和气流均匀分配性达不到试验要求。

在现有技术中，通过通风管道连接到静压室，然后通过静压室向试验空间送风的结构，如专利号为CN102886284A的“一种高低温常压热循环试验装置”、专利号为CN202350240U公开的“一种移动通风装置”、专利号为CN203418079U的“铸造废砂再生炉均匀送风装置”、专利号为CN201901138U的“一种地铁列车用均匀送风风道”和专利号为CN103574865A的“一种柔性送风散流器”等，在通风管道与试验空间之间设置了一个静压室装置，通风管道首先连接到静压室的侧壁，并将送风从静压室的一面直接吹入到静压室，送风通过静压室送风孔板上均匀布置的通风孔进入到试验空间，该结构通过静压室对气流的缓冲作用，与直接送风进入试验空间内相比，其对气流均匀分配起到了改善的效果。

然而，本领域技术人员清楚，现有技术的通风管道没有深入静压室内，直接将送风从静压室的一面直接吹入，且送风孔板采用均匀布置的通风孔，虽然与直接送风进入试验空间内相比，其对气流均匀分配起到了改善的效果，但是气流容易在进入试验空间中时发生不规则的流动，降压和气流均匀分配达不到试验要求的效果，会造成试验数据的失真，影响试验数据的有效性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可实现温场均匀分配的孔板与风道，以获得均匀的温场空间。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是减小试验空间内温场分布的不均匀性，并提供一种可实现温场均匀分配的孔板与风道，以产生均匀地送风效果，获得均匀的温场空间，以满足航天类试验等要求比较高的模拟装置试验空间的均匀送风要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种可实现温场均匀分配的孔板与风道，该孔板与风道结构在试验空间的送风作业时，能够实现降压和气流的均匀分配，以达到试验空间要求的效果。本发明的具体方案如下所述：

一种可实现温场均匀分配的孔板和风道，包括通风管道和静压室，所述静压室是指外围有板壁所形成的空腔，所述空腔通过布置有通风孔的送风孔板与试验空间相连通，所述静压室与通风管道相连通；气流从通风管道进风口进入到所述通风管道，通过所述通风管道进入到所述静压室，然后通过所述通风孔进入到所述试验空间；进一步采用如下结构，在所述送风孔板上，所述通风孔的分布是不均匀的；所述通风孔在所述送风孔板上的分布密度与从所述静压室到所述送风孔板的气流在所述送风孔板上的分布流量相关；在所述送风孔板上所述气流的所述分布流量大的区域，所述通风孔的所述分布密度小；在所述送风孔板上所述气流的所述分布流量小的区域，所述通风孔的所述分布密度大。送风孔板上某一区域的通风孔的分布密度指在该区域每平方米内分布的通风孔数量，气流的分布流量指在该区域单位时间内每平方米所通过的气体体积。

优选地，所述通风管道从所述静压室前壁在高度方向或者宽度上的中间部位处进入所述静压室并在所述静压室的内部延伸，所述通风管道与所述送风孔板之间保留有开档间隙，所述开档间隙是为了避免所述通风管道对所述送风孔板上的所述通风孔的遮挡，保证所述通风孔的通风流畅。

此处设计目的在于，使通过静压室的气流层流化更优，分配更加均匀，送入主体试验空间后的气流可获得均匀温场，满足要求精度比较高的需要通过静压室向试验空间内均匀送风的试验设备，比如汽车、地铁列车、航天高低温循环模拟试验室等。

优选地，所述通风管道是圆管、椭圆管或者矩形管，所述矩形管指该管的截面呈矩形。

优选地，所述通风管道的管壁上布置有不均匀分布的送风口。

优选地，所述送风口的开口朝向与送风孔板上进风方向垂直，所述送风口布置在所述通风管道的上下或左右相对管壁上。

优选地，所述通风管道从所述静压室的所述前壁延伸到所述静压室的后壁，所述后壁指在静压室上与前壁相平行的板壁。

此处设计目的在于，所述通风管道伸入到静压室内部，材料和形状可根据实际试验或工程要求改变，可以是圆管、椭圆管或者矩形管等，在通风管道表面进行定向的不均匀布孔送风，以调节和控制通风管道到送风孔板不同区域的气体流量；通风管道在静压室内部一直延伸到静压室的后壁，是为了减少通风管道到送风孔板不同区域的气体流量的不均匀性。

优选地，所述送风孔板至少包括第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域分布在所述送风孔板的中部；所述第三区域分布在所述送风孔板的边缘处；所述第二区域分布在所述第一区域和所述第三区域之间；在所述第一区域内的所述通风孔的所述分布密度最大，在所述第三区域内的所述通风孔的所述分布密度最小。

优选地，分布在不同区域内的所述通风孔的所述分布密度之比等于所述气流在不同区域上的分布流量的倒数之比。

此处设计目的在于，根据通风管道在静压室内流向送风孔板上不同区域的气体流量分布特点，在送风孔板上排列布置不同分布密度的通风孔，以产生均匀地送风效果，获得均匀的温场空间。

从上述技术方案可以看出，本发明一种实现温场均匀分配的孔板与风道，通过采用通风管道伸入静压室和通风管道表面的布孔，并根据通风管道在静压室内流向送风孔板上不同区域的气体流量分布特点，在送风孔板上排列布置不同分布密度的通风孔，以产生均匀地送风效果，获得均匀的温场空间。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的综合孔板和风道的静压室结构示意图；

图2是实施例中定向布孔的送风管道结构示意图；

图3是实施例中不均匀排列布置通风孔的孔板结构示意图。

图中：1为通风管道，2为通风管道进风口，3为静压室，4为通风孔，5为静压室的送风孔板，6为静压室的后壁，7为静压室的前壁，8为送风口，9为第三区域，10为第二区域，11为第一区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种实现温场均匀分配的孔板与风道及其应用做进一步的描述。

实施例：

如图1至图3所示，一种可实现温场均匀分配的孔板和风道，包括通风管道1和静压室3，所述静压室3是外围有6个板壁所形成的呈长方体的空腔，所述空腔通过布置有通风孔4的送风孔板与试验空间相连通，所述静压室3与通风管道1相连通；气流从通风管道进风口2进入到所述通风管道1，通过所述通风管道1进入到所述静压室3，然后通过所述通风孔4进入到所述试验空间；进一步采用如下结构，在所述送风孔板上，所述通风孔4的分布是不均匀的；所述通风孔4在所述送风孔板上的分布密度与从所述静压室3到所述送风孔板的气流在所述送风孔板上的分布流量相关；在所述送风孔板上所述气流的所述分布流量大的区域，所述通风孔4的所述分布密度小；在所述送风孔板上所述气流的所述分布流量小的区域，所述通风孔4的所述分布密度大。送风孔板5上某一区域的通风孔4的分布密度指在该区域每平方米内分布的通风孔数量，气流的分布流量指在该区域单位时间内每平方米所通过的气体体积。

在实施例中，所述通风管道1从所述静压室的前壁7在高度方向上的中间部位处进入所述静压室3并在所述静压室3的内部延伸，所述通风管道1与所述送风孔板之间保留有开档间隙，所述开档间隙是为了避免所述通风管道1对所述送风孔板上的所述通风孔4的遮挡，保证所述通风孔4的通风流畅。

根据通风管道1在静压室3内流向送风孔板5上不同区域的气体流量分布特点，在所述送风孔板5上排列布置不同分布密度的通风孔4使通过静压室3的气流层流化更优，分配更加均匀，送入主体试验空间后的气流可获得均匀温场，满足要求精度比较高的需要通过静压室3向试验空间内均匀送风的试验设备，比如汽车、地铁列车、航天高低温循环模拟试验室等。

在实施例中，所述通风管道1是矩形管，所述矩形管指该管的截面呈矩形。

在实施例中，所述通风管道1的管壁上布置有不均匀分布的送风口8。

在实施例中，所述送风口8的开口朝向为向上或向下，所述送风口8布置在所述通风管道1的上部管壁上和下部管壁上。所述上部管壁为所述矩形管的上壁，所述下部管壁为所述矩形管的下壁。

在实施例中，所述通风管道1的材料是不锈钢。

在实施例中，所述通风管道1从所述静压室3的所述前壁延伸到所述静压室的后壁6，所述后壁指在静压室3上与前壁相平行的板壁。

通风管道1伸入到静压室3内部，材料和形状可根据实际试验或工程要求改变，可以是圆管或者矩形管等，在通风管道1表面进行定向的不均匀布孔送风，以调节和控制通风管道1到送风孔板不同区域的气体流量；通风管道1在静压室3内部一直延伸到静压室的后壁6，是为了减少通风管道1到送风孔板不同区域的气体流量的不均匀性。

在实施例中，所述送风孔板包括第一区域11、第二区域10和第三区域9；所述第一区域11呈菱形，其分布在所述送风孔板的中部；所述第三区域9呈矩形框形，所述矩形框形指所述第三区域9的内部边界线和外围边界线都呈矩形分布，所述矩形框形分布在所述送风孔板的边缘处；所述第二区域10分布在所述第一区域11和所述第三区域9之间；在所述第一区域11内的所述通风孔4的所述分布密度最大，在所述第三区域9内的所述通风孔4的所述分布密度最小。

在实施例中，分布在所述第一区域11、所述第二区域10和所述第三区域9内的所述通风孔4的所述分布密度之比等于所述气流在所述第一区域11、所述第二区域10和所述第三区域9上的分布流量的倒数之比。如：在实施例中，分布在所述第三区域9、所述第二区域10和所述第一区域11内的所述通风孔4的所述分布密度之比等于4:2:1时，所述气流在所述第三区域9、所述第二区域10和所述第一区域11上的分布流量为1:2:4。

在实施例中，所述送风孔板的材料为不锈钢。

本发明的另一较佳实施方式是该可实现温场均匀分配的孔板和风道应用于高低温循环模拟试验室，试验要求得到均匀的温场，温度需控制在±3摄氏度的范围内，两侧分别安装了本实施例所述的相同类型的静压室3，包括图2所示的送风管道和图3所示的送风孔板。在本实施例模拟试验过程中，从送风管道通入低温气体，气体在通风管道1中进行初步层流化后通过上下面的通风孔4进入到静压室3中，在静压室3中由于送风孔板考虑到了压力不均后的布孔方式，使得气体得到良好的均布降压，然后通过孔板进入主体试验空间，进行换热后平稳地从另一侧的静压室3流出，从而产生稳定、均匀的温场。

根据通风管道在静压室内流向送风孔板上不同区域的气体流量分布特点，在送风孔板上排列布置不同分布密度的通风孔，以产生均匀地送风效果，获得均匀的温场空间。

从上述技术方案可以看出，本发明一种实现温场均匀分配的孔板与风道，通过采用通风管道伸入静压室和通风管道表面的布孔，并根据通风管道在静压室内流向送风孔板上不同区域的气体流量分布特点，在送风孔板上排列布置不同分布密度的通风孔，以产生均匀地送风效果，获得均匀的温场空间。本发明适用于各种静压室向试验空间内均匀送风的试验设备领域。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种可实现温场均匀分配的孔板和风道，包括通风管道和静压室，所述静压室通过布置有通风孔的送风孔板与试验空间相连通，所述静压室与通风管道相连通；气流从通风管道进风口进入到所述通风管道，通过所述通风管道进入到所述静压室，然后通过所述通风孔进入到所述试验空间；其特征在于，在所述送风孔板上，所述通风孔的分布是不均匀的；所述通风孔在所述送风孔板上的分布密度与从所述静压室到所述送风孔板的气流在所述送风孔板上的分布流量相关；在所述送风孔板上所述气流的所述分布流量大的区域，所述通风孔的所述分布密度小；在所述送风孔板上所述气流的所述分布流量小的区域，所述通风孔的所述分布密度大；所述通风管道从所述静压室的前壁在高度方向上的中间部位处进入所述静压室并在所述静压室的内部延伸，所述通风管道与所述送风孔板之间保留有开档间隙；所述通风管道从所述静压室的所述前壁延伸到所述静压室的后壁；所述通风管道的管壁上布置有不均匀分布的送风口；所述送风孔板至少包括第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域分布在所述送风孔板的中部；所述第三区域分布在所述送风孔板的边缘处；所述第二区域分布在所述第一区域和所述第三区域之间；在所述第一区域内的所述通风孔的所述分布密度最大，在所述第三区域内的所述通风孔的所述分布密度最小；所述第一区域为菱形，所述第三区域为矩形框形。

2.根据权利要求1所述的孔板和风道，其特征在于，所述通风管道是圆管、椭圆管或者矩形管。

3.根据权利要求1所述的孔板和风道，其特征在于，所述送风口的开口朝向与送风孔板上进风方向垂直，所述送风口布置在所述通风管道的上下或左右相对管壁上。

4.根据权利要求1所述的孔板和风道，其特征在于，分布在不同区域的所述通风孔的所述分布密度之比等于所述气流在对应区域的分布流量的倒数之比。