
温度均匀度是高低温试验箱核心性能指标,直接决定测试数据的准确性与可靠性,而气流循环系统(风道+风叶)作为热量传递的核心载体,其设计合理性与气流原理的应用深度,是优化温度均匀度的关键。基于强制对流换热原理,通过科学设计风道结构、匹配风叶参数,可有效消除箱内温度梯度,实现全空间温度均衡分布。
风道作为气流循环的通道,其结构设计需遵循流体力学规律,核心是避免气流涡流与死角。采用CFD仿真优化的立体循环风道,搭配对称式上送风下回风布局,可使气流沿预设路径平稳流动,减少局部气流停滞现象。同时,在风道内增设导流板与均流网,能打散高速气流形成的紊流,使风速分布更均匀,打破热边界层对热量传递的阻碍,提升换热效率,避免角落区域出现高低温偏差。
风叶作为气流循环的动力源,其选型与参数匹配直接决定气流强度与循环效率。优先选用后向离心风机风叶,其风压稳定、风量充足,能驱动气流克服风道阻力,实现全箱覆盖;小型试验箱可搭配轴流风叶,优化叶轮角度以提升风量效率。通过变频调速技术匹配风叶转速,根据试验温度段动态调整风速,平衡均匀性与噪声控制,低温时提升转速抑制气流分层,高温时适度调缓避免局部过热。
风道与风叶的协同设计的核心是实现气流循环与热负荷的动态平衡。风叶产生的气流需与风道截面积精准匹配,避免风速过高导致局部换热过快,或风速过低导致热量传递滞后。此外,风道与加热、制冷元件的合理布局,可使气流快速携带冷热能量循环扩散,实时补偿局部温差。通过上述优化,可将箱内温度均匀度控制在国家标准要求的±0.5℃至±2.0℃范围内,满足精密测试需求。
综上,基于气流强制对流与热平衡原理,通过CFD优化风道结构、精准匹配风叶参数并实现二者协同,可有效消除箱内温度梯度,提升高低温试验箱温度均匀度,为各类产品可靠性测试提供稳定、精准的环境保障。