硅胶涂层用于金属机柜的防凝露研究

发布时间：2017-09-06 00:31

  本文关键词：硅胶涂层用于金属机柜的防凝露研究

  更多相关文章： 硅胶涂层 防凝露 动态吸湿 金属围护结构

【摘要】：放置在湿度较大环境中的金属机柜,由于环境水蒸气渗入,柜内空气露点温度升高,夜晚壁面温度降低到露点以下时产生凝露。凝露会对设备的运行和寿命产生不利影响。目前机柜的防凝露方法主要通过加热装置加热空气或使用除湿机组除去进入的水分,不仅系统复杂,而且耗费电能。本文提出了一种在金属表面涂覆硅胶干燥剂的方法:晚上通过硅胶的被动吸湿性能防止凝露发生。通过理论和试验分析了硅胶涂层防凝露的可行性和性能。首先,采用硅胶涂层模拟实际机柜,构建实验系统测试其在低于环境露点温度下的防凝露情况。然后构建硅胶涂层的耦合热质传递模型,对防凝露时间进行预测分析,结果表明:采用金属基硅胶涂层在低于露点温度下是可行的防凝露方法,涂覆硅胶可以有效延缓发生凝露的时间,延缓时间长短的主要影响因素为环境温湿度和自身温度,所构建的热质传递模型给出了延缓时间与主要影响因素间的关系。基于涂层的研究和分析,构建采用硅胶涂层的金属机柜,并在上海夏季实际工况下进行测试,结果显示:涂覆硅胶有效防止了金属柜内表面上产生凝露。对于夜晚环境湿度大但日间存在太阳辐射的工况,硅胶涂层夜晚可以有效地吸湿防凝露,日间再生;对于日间无太阳辐射且湿度一直较大的阴雨天,硅胶涂层可以保证至少48小时内有效防凝露;对于持续多日阴雨的情况,硅胶长时间吸湿且不能有效再生,一定时间后会有凝露产生。最后,建立金属机柜的传热传质数学模型,通过模型模拟了改变硅胶涂覆量、添加保温层和降低金属发射率等方法的防凝露效果。模拟得到了不同方法中机柜壁面温度,柜内空气的温湿度、硅胶涂层的动态吸湿过程和有效防凝露时间。模拟结果表明:对于环境湿度较高的夜晚,单纯采用添加保温层和降低金属发射率的防凝露方法不能有效地防止凝露发生;硅胶涂层方法简单节能,且增加单位面积硅胶涂覆量可以增加有效防凝露的时间,将添加保温层、降低金属发射率与硅胶涂层结合的方法可以强化防凝露效果,保证机柜在更长的时间内不产生凝露。
【关键词】：硅胶涂层 防凝露 动态吸湿 金属围护结构
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 凝露现象及危害11-12
• 1.1.2 凝露原因12-14
• 1.2 研究现状14-17
• 1.2.1 防凝露措施研究14-15
• 1.2.2 具有吸放湿性能涂层材料的研究15-16
• 1.2.3 吸湿性涂层的防凝露性能研究16-17
• 1.3 本文主要研究内容17-19
• 第二章 硅胶涂层样片防凝露实验研究与分析19-43
• 2.1 硅胶涂层样片防凝露实验研究19-26
• 2.1.1 硅胶涂层样片制作与研究19-21
• 2.1.2 硅胶涂层样片凝露吸湿实验设计21-26
• 2.2 硅胶涂层样片防凝露测试结果26-32
• 2.2.1 硅胶涂层防凝露效果及影响因素26-29
• 2.2.2 低于露点温度下的动态吸附结果29-30
• 2.2.3 解吸再生效果30-32
• 2.3 硅胶涂层防凝露动态吸湿过程研究与分析32-35
• 2.3.1 动态模型介绍32-33
• 2.3.2 已有模型拟合分析33-35
• 2.4 低于露点温度下改进模型分析35-42
• 2.4.1 膜扩散传质数学模型35-38
• 2.4.2 内扩散传质数学模型38-40
• 2.4.3 主要参数影响分析40-42
• 2.5 本章小结42-43
• 第三章 硅胶涂层用于金属机柜防凝露的实验研究与分析43-57
• 3.1 金属机柜防凝露户外实验测试研究43-49
• 3.1.1 无硅胶涂层金属机柜测试结果与分析44-45
• 3.1.2 有硅胶涂层金属机柜测试结果与分析45-47
• 3.1.3 金属机柜户外凝露测试结果对比47-49
• 3.2 金属机柜防凝露室内实验模拟测试研究49-56
• 3.2.1 实验系统与实验方法介绍49-50
• 3.2.2 实验结果与分析50-56
• 3.3 本章小结56-57
• 第四章 硅胶涂层用于金属机柜防凝露的热湿过程分析及模拟57-76
• 4.1 机柜传热传质过程的数学模型57-62
• 4.1.1 机柜外部结构的传热传质过程58-60
• 4.1.2 机柜内部空气的传热传质过程60-62
• 4.2 机柜传热传质模型的实验验证62-67
• 4.2.1 金属机柜传热传质模型的室内实验验证62-65
• 4.2.2 金属机柜传热传质模型的户外实验验证65-67
• 4.3 金属机柜防凝露措施分析67-75
• 4.3.1 硅胶涂覆量对防凝露的影响68-70
• 4.3.2 添加保温层对防凝露的影响70-73
• 4.3.3 金属表面发射率对防凝露的影响73-75
• 4.4 本章小结75-76
• 第五章 总结与展望76-79
• 5.1 结论76-77
• 5.2 后续工作建议77-79
• 参考文献79-84
• 致谢84-85
• 攻读学位期间的学术成果85

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本文编号：801137