恒溫恒濕試驗箱的溫濕度均勻性是衡量設(shè)備性能的核心指標(biāo),而風(fēng)道系統(tǒng)作為溫濕度傳遞的關(guān)鍵載體,其設(shè)計合理性直接決定了試驗箱內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性。本文結(jié)合工程實踐,詳解風(fēng)道設(shè)計核心要點及均勻性提升技術(shù)方案。 風(fēng)道設(shè)計需遵循三大核心原則:氣流循環(huán)“風(fēng)壓損失最小化"“溫濕交換高效性"。首先,應(yīng)采用 “上送下回" 或 “后送前回" 的循環(huán)模式,避免局部氣流滯留。箱體頂部需設(shè)計靜壓箱,通過均流板將氣流均勻分配至箱內(nèi),均流板開孔率需控制在 30%-40%,孔徑采用 5-8mm 的圓孔設(shè)計,確保氣流流速均勻。
關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化是提升均勻性的核心。風(fēng)道入口處應(yīng)配置高效離心風(fēng)機,風(fēng)機功率需根據(jù)箱體容積匹配,一般每立方米容積對應(yīng) 0.3-0.5kW 功率,同時采用變頻調(diào)速技術(shù),可根據(jù)試驗需求調(diào)節(jié)風(fēng)速。風(fēng)道內(nèi)壁需做光滑處理,減少氣流阻力,轉(zhuǎn)角處采用圓弧過渡設(shè)計,避免直角轉(zhuǎn)彎造成的氣流渦流。此外,在風(fēng)道內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板,通過計算流體動力學(xué)(CFD)仿真優(yōu)化導(dǎo)流角度,使氣流沿預(yù)設(shè)路徑平穩(wěn)流動,避免沖擊箱內(nèi)測試樣品。
溫濕度均勻性提升需配套專項技術(shù)方案。在加濕環(huán)節(jié),采用蒸汽加濕方式時,應(yīng)將加濕器出口與風(fēng)道氣流方向呈 30° 夾角布置,使蒸汽快速與氣流混合;除濕時,除濕模塊需靠近風(fēng)道入口,確保濕空氣先經(jīng)過除濕處理再循環(huán)。同時,在風(fēng)道關(guān)鍵節(jié)點安裝溫度、濕度傳感器,實時反饋氣流參數(shù),通過 PLC 控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速、加濕器功率,形成閉環(huán)控制。


方案驗證環(huán)節(jié)需通過專業(yè)測試保障效果。采用多點測溫法,在箱內(nèi)均勻布置 9-15 個測試點,測試不同工況下各點溫濕度偏差,要求溫度均勻性≤±0.5℃,濕度均勻性≤±3% RH。針對測試中發(fā)現(xiàn)的局部偏差,可通過調(diào)整導(dǎo)流板角度、優(yōu)化均流板開孔分布等方式迭代優(yōu)化,確保風(fēng)道系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計要求。
綜上,風(fēng)道設(shè)計需兼顧氣流循環(huán)合理性、結(jié)構(gòu)優(yōu)化科學(xué)性及控制精度,通過系統(tǒng)化的技術(shù)方案,可有效提升恒溫恒濕試驗箱的溫濕度均勻性,為各類可靠性試驗提供穩(wěn)定的環(huán)境模擬保障。

