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一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，包括恒溫恒濕箱和恒溫水箱，恒溫水箱內(nèi)設(shè)置土箱，恒溫恒濕箱出風(fēng)口通過(guò)前段風(fēng)機(jī)與第一通風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口相連，第一通風(fēng)管出風(fēng)口通過(guò)第一接頭與若干個(gè)第二通風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口相連，第二通風(fēng)管中部埋設(shè)于土箱內(nèi)，第二通風(fēng)管出風(fēng)口通過(guò)第二接頭與第三通風(fēng)管進(jìn)風(fēng)口相連，第三通風(fēng)管出風(fēng)口與恒溫恒濕箱進(jìn)風(fēng)口相連；所述第三通風(fēng)管設(shè)置風(fēng)速儀，在第三通風(fēng)管的出風(fēng)口設(shè)置溫濕度測(cè)試儀，在土箱內(nèi)的第二通風(fēng)管周圍設(shè)置熱電偶，所述熱電偶通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集儀相連。本發(fā)明能夠測(cè)試地道風(fēng)多管運(yùn)行對(duì)換熱效果的影響；通過(guò)調(diào)節(jié)試驗(yàn)參數(shù)的變化，可以模擬不同運(yùn)行工況，可重復(fù)性好，使用靈活。
【專利說(shuō)明】一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，屬于熱工試驗(yàn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在測(cè)試空氣與土壤間對(duì)流換熱的過(guò)程中，涉及非常復(fù)雜的傳熱學(xué)和流體力學(xué)問(wèn)題，這些問(wèn)題的分析求解，需要聯(lián)立連續(xù)方程、動(dòng)量和能量方程、對(duì)流換熱方程的微分方程組。一般情況下，在給定單值條件后，求解此方程組理論上是可行的，但是對(duì)于實(shí)際情況的換熱過(guò)程，不管是數(shù)值求解還是分析求解都有較大的難度。因此，在求解對(duì)流換熱問(wèn)題的時(shí)候經(jīng)常要借助試驗(yàn)進(jìn)行求解。而常規(guī)的對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，一般是單管換熱，沒(méi)有考慮多管運(yùn)行對(duì)換熱效果的影響，與地道風(fēng)空調(diào)工程嚴(yán)重不符，并且試驗(yàn)中的進(jìn)口空氣多采用室內(nèi)空氣，溫濕度難以控制，試驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是克服上述計(jì)算方法和模擬試驗(yàn)的不足，提供一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行工況的土壤-空氣對(duì)流換熱模擬試驗(yàn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0005]一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，包括恒溫恒濕箱和恒溫水箱，所述恒溫水箱內(nèi)設(shè)置土箱，所述恒溫恒濕箱的出風(fēng)口通過(guò)前段風(fēng)機(jī)與第一通風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口相連，第一通風(fēng)管的出風(fēng)口通過(guò)第一接頭與若干個(gè)第二通風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口相連，第二通風(fēng)管的中部埋設(shè)于土箱內(nèi)，第二通風(fēng)管的出風(fēng)口通過(guò)第二接頭與第三通風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)口相連，第三通風(fēng)管的出風(fēng)口與恒溫恒濕箱進(jìn)風(fēng)口相連；所述第三通風(fēng)管設(shè)置風(fēng)速儀，在第三通風(fēng)管的出風(fēng)口設(shè)置溫濕度測(cè)試儀，在土箱內(nèi)的第二通風(fēng)管周圍設(shè)置熱電偶，所述熱電偶通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集儀相連。
[0006]在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述第二通風(fēng)管的數(shù)量大于等于2，第二通風(fēng)管之間相互平行且間隔相等。
[0007]在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述第二通風(fēng)管設(shè)置氣流調(diào)節(jié)閥。
[0008]在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述第一通風(fēng)管、第二通風(fēng)管和第三通風(fēng)管均為鋼管。
[0009]與常規(guī)的對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]I)該裝置安裝完成后，通過(guò)恒溫恒濕箱能夠準(zhǔn)確控制進(jìn)口空氣的溫濕度；
[0011]2)該裝置多管運(yùn)行時(shí)能夠測(cè)試地道風(fēng)多管運(yùn)行對(duì)換熱效果的影響；
[0012]3)該裝置通過(guò)調(diào)節(jié)試驗(yàn)參數(shù)的變化，可以模擬不同運(yùn)行工況，可重復(fù)性好，使用靈活。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為恒溫水箱和土箱的立體視圖。[0015]圖中:1-恒溫恒濕箱，2-前段風(fēng)機(jī)，3-第一通風(fēng)管，4-第一接頭，5-恒溫水箱，6-土箱，7-第二通風(fēng)管，8-第二接頭，9-第三通風(fēng)管，10-風(fēng)速儀，11-溫濕度測(cè)試儀，12-熱電偶，13-氣流調(diào)節(jié)閥。
【具體實(shí)施方式】:
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0017]如圖1和2所示，本發(fā)明多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置包括恒溫恒濕箱1、恒溫水箱5、通風(fēng)管路和數(shù)據(jù)采集裝置。恒溫水箱5內(nèi)設(shè)置土箱6，通風(fēng)管路包括前段風(fēng)機(jī)2、第一通風(fēng)管3、第二通風(fēng)管7和第二通風(fēng)管9，數(shù)據(jù)采集裝置包括風(fēng)速儀10、溫濕度測(cè)試儀11和熱電偶12。
[0018]恒溫恒濕箱I為裝置提供恒溫恒濕空氣，恒溫恒濕箱I的出風(fēng)口通過(guò)前段風(fēng)機(jī)2與第一通風(fēng)管3的進(jìn)風(fēng)口相連，第一通風(fēng)管3的出風(fēng)口通過(guò)第一接頭4與若干個(gè)第二通風(fēng)管7的進(jìn)風(fēng)口相連，第二通風(fēng)管7的數(shù)量大于等于2，第二通風(fēng)管7之間相互平行且間隔相等，第二通風(fēng)管7的中部埋設(shè)于土箱6內(nèi)，用于完成土壤-空氣換熱，第二通風(fēng)管7的出風(fēng)口通過(guò)第二接頭8與第三通風(fēng)管9的進(jìn)風(fēng)口相連，第三通風(fēng)管9的出風(fēng)口與恒溫恒濕箱I進(jìn)風(fēng)口相連。在每個(gè)第二通風(fēng)管7上均設(shè)置氣流調(diào)節(jié)閥13，用于調(diào)節(jié)第二通風(fēng)管7內(nèi)氣流大小，在第三通風(fēng)管7靠近出風(fēng)口的尾段設(shè)置風(fēng)速儀10，在第三通風(fēng)管9的出風(fēng)口設(shè)置溫濕度測(cè)試儀11，在土箱6內(nèi)的第二通風(fēng)管7周圍不同位置埋設(shè)多個(gè)用于采集土壤溫度的熱電偶12，熱電偶12通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集儀相連。
[0019]在本實(shí)施例中，恒溫水箱5尺寸為:長(zhǎng)X寬X高=200011111^80011111^500臟；土箱6的尺寸為:長(zhǎng)X寬X高=1800mmX600mmX300mm，與恒溫水箱5相比，長(zhǎng)寬高分別少200mm，各個(gè)外壁距離水箱的外壁均為100_ ;第一通風(fēng)管3、第二通風(fēng)管7和第二通風(fēng)管9均為鋼管，管徑為DN80 ;風(fēng)速儀10為SWema3000熱線風(fēng)速儀；濕度測(cè)試儀11為SHTll數(shù)字溫濕度傳感器，熱電偶12為K型熱電偶，可檢測(cè)溫度范圍為-20°C~350°C，誤差±0.4°C ;數(shù)據(jù)采集儀為30通道的DATATAKER615數(shù)據(jù)采集記錄儀。
[0020]本發(fā)明的具體試驗(yàn)過(guò)程為:
[0021]I)按照試驗(yàn)方案選擇第二通風(fēng)管7數(shù)量，根據(jù)試驗(yàn)要求的最大通風(fēng)量選擇第一通風(fēng)管3、第二通風(fēng)管7和第二通風(fēng)管9的管道直徑和長(zhǎng)度、恒溫恒濕箱尺寸、制作試驗(yàn)裝置；
[0022]2)根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，打開(kāi)恒溫恒濕箱1，調(diào)節(jié)第一通風(fēng)管3進(jìn)氣口空氣的溫濕度；
[0023]3)然后調(diào)節(jié)恒溫水箱5溫度，打開(kāi)前段風(fēng)機(jī)2進(jìn)行送風(fēng)，利用風(fēng)速儀10和溫濕度測(cè)試儀11采集第二通風(fēng)管9出風(fēng)口空氣的風(fēng)速和溫濕度，通過(guò)熱電偶12采集土壤溫度；
[0024]4)一個(gè)工況試驗(yàn)完成后，調(diào)節(jié)恒溫恒濕箱I和恒溫水箱5溫度，重復(fù)試驗(yàn)2)、3)步驟，進(jìn)行下一工況測(cè)試。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括恒溫恒濕箱(I)和恒溫水箱(5 )，所述恒溫水箱(5 )內(nèi)設(shè)置土箱(6 )，所述恒溫恒濕箱(I)的出風(fēng)口通過(guò)前段風(fēng)機(jī)(2 )與第一通風(fēng)管(3)的進(jìn)風(fēng)口相連，第一通風(fēng)管(3)的出風(fēng)口通過(guò)第一接頭(4)與若干個(gè)第二通風(fēng)管(7)的進(jìn)風(fēng)口相連，第二通風(fēng)管(7)的中部埋設(shè)于土箱(6)內(nèi)，第二通風(fēng)管(7)的出風(fēng)口通過(guò)第二接頭(8)與第三通風(fēng)管(9)的進(jìn)風(fēng)口相連，第三通風(fēng)管(9)的出風(fēng)口與恒溫恒濕箱(I)進(jìn)風(fēng)口相連；所述第三通風(fēng)管(7 )設(shè)置風(fēng)速儀(10 )，在第三通風(fēng)管(9 )的出風(fēng)口設(shè)置溫濕度測(cè)試儀(11)，在土箱(6)內(nèi)的第二通風(fēng)管(7)周圍設(shè)置熱電偶(12)，所述熱電偶(12)通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集儀相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二通風(fēng)管(7)的數(shù)量大于等于2，第二通風(fēng)管(7)之間相互平行且間隔相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二通風(fēng)管(7 )設(shè)置氣流調(diào)節(jié)閥(13 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管土壤-空氣對(duì)流換熱試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一通風(fēng)管(3)、第二通風(fēng)管(7)和第三通風(fēng)管(9)均為鋼管。
【文檔編號(hào)】G01N25/20GK103837568SQ201410087637
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】呂恒林, 黃建恩, 馮偉, 田國(guó)華 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)