可實現溫場均勻分配的孔板與風道的制作方法
【專利摘要】一種可實現溫場均勻分配的孔板與風道，包括通風管道和靜壓室，通風管道與靜壓室相連通并在靜壓室的內部延伸，靜壓室通過布置有通風孔的送風孔板與試驗空間相連通，通風孔在送風孔板上的分布密度與從靜壓室到送風孔板的氣流在送風孔板上的分布流量相關，氣流首先從通風管道進風口進入到通風管道，通過通風管道進入到靜壓室，然后通過靜壓室的送風孔板上的通風孔進入到試驗空間，以在試驗空間內獲得均勻的溫場；本發明提供了一種可實現溫場均勻分配的孔板與風道，該結構在試驗空間的送風作業時，能夠實現降壓和氣流的均勻分配，以達到試驗空間要求的效果。
【專利說明】可實現溫場均勻分配的孔板與風道
【技術領域】
[0001]本發明涉及靜壓室向試驗空間內均勻送風的試驗設備領域，尤其涉及一種可實現溫場均勻分配的孔板與風道。
【背景技術】
[0002]在汽車、地鐵列車、航天等的環境模擬試驗中，經常需要獲得均勻性很好的溫場以用來創造與真實環境很接近的模擬環境空間，尤其在大型的環境模擬試驗中，需要發生均勻性非常好的溫場來滿足高低溫環境試驗所需的溫度要求，所以獲得可實現均勻溫場的送風裝置尤為重要。在傳統裝置中是通過通風管道直接送風進入到試驗空間，但氣流會發生不規則的流動，降壓和氣流均勻分配性達不到試驗要求。
[0003]在現有技術中，通過通風管道連接到靜壓室，然后通過靜壓室向試驗空間送風的結構，如專利號為CN102886284A的“一種高低溫常壓熱循環試驗裝置”、專利號為CN202350240U公開的“一種移動通風裝置”、專利號為CN203418079U的“鑄造廢砂再生爐均勻送風裝置”、專利號為CN201901138U的“一種地鐵列車用均勻送風風道”和專利號為CN103574865A的“一種柔性送風散流器”等，在通風管道與試驗空間之間設置了一個靜壓室裝置，通風管道首先連接到靜壓室的側壁，并將送風從靜壓室的一面直接吹入到靜壓室，送風通過靜壓室送風孔板上均勻布置的通風孔進入到試驗空間，該結構通過靜壓室對氣流的緩沖作用，與直接送風進入試驗空間內相比，其對氣流均勻分配起到了改善的效果。
[0004]然而，本領域技術人員清楚，現有技術的通風管道沒有深入靜壓室內，直接將送風從靜壓室的一面直接吹入，且送風孔板采用均勻布置的通風孔，雖然與直接送風進入試驗空間內相比，其對氣流均勻分配起到了改善的效果，但是氣流容易在進入試驗空間中時發生不規則的流動，降壓和氣流均勻分配達不到試驗要求的效果，會造成試驗數據的失真，影響試驗數據的有效性。
[0005]因此，本領域的技術人員致力于開發一種可實現溫場均勻分配的孔板與風道，以獲得均勻的溫場空間。
【發明內容】
[0006]有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是減小試驗空間內溫場分布的不均勻性，并提供一種可實現溫場均勻分配的孔板與風道，以產生均勻地送風效果，獲得均勻的溫場空間，以滿足航天類試驗等要求比較高的模擬裝置試驗空間的均勻送風要求。
[0007]為實現上述目的，本發明提供了一種可實現溫場均勻分配的孔板與風道，該孔板與風道結構在試驗空間的送風作業時，能夠實現降壓和氣流的均勻分配，以達到試驗空間要求的效果。本發明的具體方案如下所述:
[0008]一種可實現溫場均勻分配的孔板和風道，包括通風管道和靜壓室，所述靜壓室是指外圍有板壁所形成的空腔，所述空腔通過布置有通風孔的送風孔板與試驗空間相連通，所述靜壓室與通風管道相連通；氣流從通風管道進風口進入到所述通風管道，通過所述通風管道進入到所述靜壓室，然后通過所述通風孔進入到所述試驗空間；進一步采用如下結構，在所述送風孔板上，所述通風孔的分布是不均勻的；所述通風孔在所述送風孔板上的分布密度與從所述靜壓室到所述送風孔板的氣流在所述送風孔板上的分布流量相關；在所述送風孔板上所述氣流的所述分布流量大的區域，所述通風孔的所述分布密度小；在所述送風孔板上所述氣流的所述分布流量小的區域，所述通風孔的所述分布密度大。送風孔板上某一區域的通風孔的分布密度指在該區域每平方米內分布的通風孔數量，氣流的分布流量指在該區域單位時間內每平方米所通過的氣體體積。
[0009]優選地，所述通風管道從所述靜壓室前壁在高度方向或者寬度上的中間部位處進入所述靜壓室并在所述靜壓室的內部延伸，所述通風管道與所述送風孔板之間保留有開檔間隙，所述開檔間隙是為了避免所述通風管道對所述送風孔板上的所述通風孔的遮擋，保證所述通風孔的通風流暢。
[0010]此處設計目的在于，使通過靜壓室的氣流層流化更優，分配更加均勻，送入主體試驗空間后的氣流可獲得均勻溫場，滿足要求精度比較高的需要通過靜壓室向試驗空間內均勻送風的試驗設備，比如汽車、地鐵列車、航天高低溫循環模擬試驗室等。
[0011]優選地，所述通風管道是圓管、橢圓管或者矩形管，所述矩形管指該管的截面呈矩形。
[0012]優選地，所述通風管道的管壁上布置有不均勻分布的送風口。
[0013]優選地，所述送風口的開口朝向與送風孔板上進風方向垂直，所述送風口布置在所述通風管道的上下或左右相對管壁上。
[0014]優選地，所述通風管道從所述靜壓室的所述前壁延伸到所述靜壓室的后壁，所述后壁指在靜壓室上與前壁相平行的板壁。
[0015]此處設計目的在于，所述通風管道伸入到靜壓室內部，材料和形狀可根據實際試驗或工程要求改變，可以是圓管、橢圓管或者矩形管等，在通風管道表面進行定向的不均勻布孔送風，以調節和控制通風管道到送風孔板不同區域的氣體流量；通風管道在靜壓室內部一直延伸到靜壓室的后壁，是為了減少通風管道到送風孔板不同區域的氣體流量的不均勻性。
[0016]優選地，所述送風孔板至少包括第一區域、第二區域和第三區域；所述第一區域分布在所述送風孔板的中部；所述第三區域分布在所述送風孔板的邊緣處；所述第二區域分布在所述第一區域和所述第三區域之間；在所述第一區域內的所述通風孔的所述分布密度最大，在所述第三區域內的所述通風孔的所述分布密度最小。
[0017]優選地，分布在不同區域內的所述通風孔的所述分布密度之比等于所述氣流在不同區域上的分布流量的倒數之比。
[0018]此處設計目的在于，根據通風管道在靜壓室內流向送風孔板上不同區域的氣體流量分布特點，在送風孔板上排列布置不同分布密度的通風孔，以產生均勻地送風效果，獲得均勻的溫場空間。
[0019]從上述技術方案可以看出，本發明一種實現溫場均勻分配的孔板與風道，通過采用通風管道伸入靜壓室和通風管道表面的布孔，并根據通風管道在靜壓室內流向送風孔板上不同區域的氣體流量分布特點，在送風孔板上排列布置不同分布密度的通風孔，以產生均勻地送風效果，獲得均勻的溫場空間。
[0020]以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的一個較佳實施例的綜合孔板和風道的靜壓室結構示意圖；
[0022]圖2是實施例中定向布孔的送風管道結構示意圖；
[0023]圖3是實施例中不均勻排列布置通風孔的孔板結構示意圖。
[0024]圖中:I為通風管道，2為通風管道進風口，3為靜壓室，4為通風孔，5為靜壓室的送風孔板，6為靜壓室的后壁，7為靜壓室的前壁，8為送風口，9為第三區域，10為第二區域，11為第一區域。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明的一種實現溫場均勻分配的孔板與風道及其應用做進一步的描述。
[0026]實施例:
[0027]如圖1至圖3所示，一種可實現溫場均勻分配的孔板和風道，包括通風管道I和靜壓室3，所述靜壓室3是外圍有6個板壁所形成的呈長方體的空腔，所述空腔通過布置有通風孔4的送風孔板與試驗空間相連通，所述靜壓室3與通風管道I相連通；氣流從通風管道進風口 2進入到所述通風管道1，通過所述通風管道I進入到所述靜壓室3，然后通過所述通風孔4進入到所述試驗空間；進一步采用如下結構，在所述送風孔板上，所述通風孔4的分布是不均勻的；所述通風孔4在所述送風孔板上的分布密度與從所述靜壓室3到所述送風孔板的氣流在所述送風孔板上的分布流量相關；在所述送風孔板上所述氣流的所述分布流量大的區域，所述通風孔4的所述分布密度小；在所述送風孔板上所述氣流的所述分布流量小的區域，所述通風孔4的所述分布密度大。送風孔板5上某一區域的通風孔4的分布密度指在該區域每平方米內分布的通風孔數量，氣流的分布流量指在該區域單位時間內每平方米所通過的氣體體積。
[0028]在實施例中，所述通風管道I從所述靜壓室的前壁7在高度方向上的中間部位處進入所述靜壓室3并在所述靜壓室3的內部延伸，所述通風管道I與所述送風孔板之間保留有開檔間隙，所述開檔間隙是為了避免所述通風管道I對所述送風孔板上的所述通風孔4的遮擋，保證所述通風孔4的通風流暢。
[0029]根據通風管道I在靜壓室3內流向送風孔板5上不同區域的氣體流量分布特點，在所述送風孔板5上排列布置不同分布密度的通風孔4使通過靜壓室3的氣流層流化更優，分配更加均勻，送入主體試驗空間后的氣流可獲得均勻溫場，滿足要求精度比較高的需要通過靜壓室3向試驗空間內均勻送風的試驗設備，比如汽車、地鐵列車、航天高低溫循環模擬試驗室等。
[0030]在實施例中，所述通風管道I是矩形管，所述矩形管指該管的截面呈矩形。
[0031]在實施例中，所述通風管道I的管壁上布置有不均勻分布的送風口 8。
[0032]在實施例中，所述送風口 8的開口朝向為向上或向下，所述送風口 8布置在所述通風管道I的上部管壁上和下部管壁上。所述上部管壁為所述矩形管的上壁，所述下部管壁為所述矩形管的下壁。
[0033]在實施例中，所述通風管道I的材料是不銹鋼。
[0034]在實施例中，所述通風管道I從所述靜壓室3的所述前壁延伸到所述靜壓室的后壁6，所述后壁指在靜壓室3上與前壁相平行的板壁。
[0035]通風管道I伸入到靜壓室3內部，材料和形狀可根據實際試驗或工程要求改變，可以是圓管或者矩形管等，在通風管道I表面進行定向的不均勻布孔送風，以調節和控制通風管道I到送風孔板不同區域的氣體流量；通風管道I在靜壓室3內部一直延伸到靜壓室的后壁6，是為了減少通風管道I到送風孔板不同區域的氣體流量的不均勻性。
[0036]在實施例中，所述送風孔板包括第一區域11、第二區域10和第三區域9 ;所述第一區域11呈菱形，其分布在所述送風孔板的中部；所述第三區域9呈矩形框形，所述矩形框形指所述第三區域9的內部邊界線和外圍邊界線都呈矩形分布，所述矩形框形分布在所述送風孔板的邊緣處；所述第二區域10分布在所述第一區域11和所述第三區域9之間；在所述第一區域11內的所述通風孔4的所述分布密度最大，在所述第三區域9內的所述通風孔4的所述分布密度最小。
[0037]在實施例中，分布在所述第一區域11、所述第二區域10和所述第三區域9內的所述通風孔4的所述分布密度之比等于所述氣流在所述第一區域11、所述第二區域10和所述第三區域9上的分布流量的倒數之比。如:在實施例中，分布在所述第三區域9、所述第二區域10和所述第一區域11內的所述通風孔4的所述分布密度之比等于4:2:1時，所述氣流在所述第三區域9、所述第二區域10和所述第一區域11上的分布流量為1:2:4。
[0038]在實施例中，所述送風孔板的材料為不銹鋼。
[0039]本發明的另一較佳實施方式是該可實現溫場均勻分配的孔板和風道應用于高低溫循環模擬試驗室，試驗要求得到均勻的溫場，溫度需控制在±3攝氏度的范圍內，兩側分別安裝了本實施例所述的相同類型的靜壓室3，包括圖2所示的送風管道和圖3所示的送風孔板。在本實施例模擬試驗過程中，從送風管道通入低溫氣體，氣體在通風管道I中進行初步層流化后通過上下面的通風孔4進入到靜壓室3中，在靜壓室3中由于送風孔板考慮到了壓力不均后的布孔方式，使得氣體得到良好的均布降壓，然后通過孔板進入主體試驗空間，進行換熱后平穩地從另一側的靜壓室3流出，從而產生穩定、均勻的溫場。
[0040]根據通風管道在靜壓室內流向送風孔板上不同區域的氣體流量分布特點，在送風孔板上排列布置不同分布密度的通風孔，以產生均勻地送風效果，獲得均勻的溫場空間。
[0041]從上述技術方案可以看出，本發明一種實現溫場均勻分配的孔板與風道，通過采用通風管道伸入靜壓室和通風管道表面的布孔，并根據通風管道在靜壓室內流向送風孔板上不同區域的氣體流量分布特點，在送風孔板上排列布置不同分布密度的通風孔，以產生均勻地送風效果，獲得均勻的溫場空間。本發明適用于各種靜壓室向試驗空間內均勻送風的試驗設備領域。
[0042]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種可實現溫場均勻分配的孔板和風道，包括通風管道和靜壓室，所述靜壓室通過布置有通風孔的送風孔板與試驗空間相連通，所述靜壓室與通風管道相連通；氣流從通風管道進風口進入到所述通風管道，通過所述通風管道進入到所述靜壓室，然后通過所述通風孔進入到所述試驗空間；其特征在于，在所述送風孔板上，所述通風孔的分布是不均勻的；所述通風孔在所述送風孔板上的分布密度與從所述靜壓室到所述送風孔板的氣流在所述送風孔板上的分布流量相關；在所述送風孔板上所述氣流的所述分布流量大的區域，所述通風孔的所述分布密度小；在所述送風孔板上所述氣流的所述分布流量小的區域，所述通風孔的所述分布密度大。
2.根據權利要求1所述的孔板和風道，其特征在于，所述通風管道從所述靜壓室的前壁在高度方向上的中間部位處進入所述靜壓室并在所述靜壓室的內部延伸，所述通風管道與所述送風孔板之間保留有開檔間隙。
3.根據權利要求2所述的孔板和風道，其特征在于，所述通風管道是圓管、橢圓管或者矩形管。
4.根據權利要求2所述的孔板和風道，其特征在于，所述通風管道的管壁上布置有不均勻分布的送風口。
5.根據權利要求4所述的孔板和風道，其特征在于，所述送風口的開口朝向與送風孔板上進風方向垂直，所述送風口布置在所述通風管道的上下或左右相對管壁上。
6.根據權利要求2所述的孔板和風道，其特征在于，所述通風管道從所述靜壓室的所述前壁延伸到所述靜壓室的后壁。
7.根據權利要求1所述的孔板和風道，其特征在于，所述送風孔板至少包括第一區域、第二區域和第三區域；所述第一區域分布在所述送風孔板的中部；所述第三區域分布在所述送風孔板的邊緣處；所述第二區域分布在所述第一區域和所述第三區域之間；在所述第一區域內的所述通風孔的所述分布密度最大，在所述第三區域內的所述通風孔的所述分布密度最小。
8.根據權利要求7所述的孔板和風道，其特征在于，分布在不同區域的所述通風孔的所述分布密度之比等于所述氣流在所述對應區域的分布流量的倒數之比。
【文檔編號】F24F13/06GK103982992SQ201410206020
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】李冬冬, 吳靜怡, 黃永華 申請人:上海交通大學