计量检测用水冷板表面温度均匀性的研究

发布时间：2021-06-08 22:44

　　针对壁面热电阻标定用水冷板表面温度均匀性不满足计量检测标准这一问题,本文采用CFD仿真,研究了影响水冷板表面温度均匀性的主要因素。首先,建立了水冷板的仿真模型,并通过实验验证了仿真模型的可靠性;然后,利用数值模拟方法分析了进口流速及结构参数对水冷板表面温度场的影响。结果表明:当入口流速由0.08 m/s增至0.32 m/s,表面最大温差下降0.6℃;改变水冷板进出口位置能有效改变水冷板表面温度均匀性,其中在四边角设置进口,中间区域设置出口,所得到的水冷板表面最大温差为0.41℃,温度均匀性最佳;此外,通过增大肋片长度或减小肋片高度也能一定程度提升水冷板表面温度的均匀性。 

【文章来源】：制冷技术. 2020,40(01)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

水冷板初始模型结构

为了检验数值模拟方法的准确性，需要采用实验进行验证。图2所示为实验装置系统原理。从低温恒温槽中流出来的液体经过阀门和流量计进入水冷板中进行换热，热交换后的流体再流入到低温恒温槽中完成循环过程。系统中设定进口流速为0.08 m/s，进口水温从30～60℃变化，将CFD模拟与实验结果进行对比，得到水冷板上盖板表面最大温差随进口水温的变化如图3所示。

系统中设定进口流速为0.08 m/s，进口水温从30～60℃变化，将CFD模拟与实验结果进行对比，得到水冷板上盖板表面最大温差随进口水温的变化如图3所示。由图3可知，随着进口水温的增大，水冷板上表面最大温差逐渐增大，整体的温度均匀性逐渐降低，且进口温度与表面最大温差近似呈线性关系。主要原因是随着进口水温的增大，水冷板外表面与空气间对流换热表面传热系数增大，表面温度均匀性降低。对比模拟与实验结果发现，最大温差的最大偏差为0.21℃，在合理范围内，主要是对流换热表面传热系数的简化所产生的差异。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3219357