
溫度均勻度是高低溫試驗箱核心性能指標,直接決定測試數據的準確性與可靠性,而氣流循環系統(風道+風葉)作為熱量傳遞的核心載體,其設計合理性與氣流原理的應用深度,是優化溫度均勻度的關鍵。基于強制對流換熱原理,通過科學設計風道結構、匹配風葉參數,可有效消除箱內溫度梯度,實現全空間溫度均衡分布。
風道作為氣流循環的通道,其結構設計需遵循流體力學規律,核心是避免氣流渦流與死角。采用CFD仿真優化的立體循環風道,搭配對稱式上送風下回風布局,可使氣流沿預設路徑平穩流動,減少局部氣流停滯現象。同時,在風道內增設導流板與均流網,能打散高速氣流形成的紊流,使風速分布更均勻,打破熱邊界層對熱量傳遞的阻礙,提升換熱效率,避免角落區域出現高低溫偏差。
風葉作為氣流循環的動力源,其選型與參數匹配直接決定氣流強度與循環效率。優先選用后向離心風機風葉,其風壓穩定、風量充足,能驅動氣流克服風道阻力,實現全箱覆蓋;小型試驗箱可搭配軸流風葉,優化葉輪角度以提升風量效率。通過變頻調速技術匹配風葉轉速,根據試驗溫度段動態調整風速,平衡均勻性與噪聲控制,低溫時提升轉速抑制氣流分層,高溫時適度調緩避免局部過熱。
風道與風葉的協同設計的核心是實現氣流循環與熱負荷的動態平衡。風葉產生的氣流需與風道截面積精準匹配,避免風速過高導致局部換熱過快,或風速過低導致熱量傳遞滯后。此外,風道與加熱、制冷元件的合理布局,可使氣流快速攜帶冷熱能量循環擴散,實時補償局部溫差。通過上述優化,可將箱內溫度均勻度控制在國家標準要求的±0.5℃至±2.0℃范圍內,滿足精密測試需求。
綜上,基于氣流強制對流與熱平衡原理,通過CFD優化風道結構、精準匹配風葉參數并實現二者協同,可有效消除箱內溫度梯度,提升高低溫試驗箱溫度均勻度,為各類產品可靠性測試提供穩定、精準的環境保障。