恒温恒湿箱的空气循环系统设计与流场模拟分析

更新时间：2025-06-03

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在恒温恒湿箱的运行过程中，空气循环系统如同设备的 “呼吸系统"，其设计的合理性直接决定了箱内温湿度的均匀性与稳定性。结合流场模拟技术，能够更科学地优化系统设计，提升设备性能。

恒温恒湿箱的空气循环系统主要由风机、风道、导流板等部件构成。风机提供空气流动的动力，风道引导气流方向，导流板则用于调节气流分布。设计时需平衡风速与风量，风速过快可能导致样品表面水分过度蒸发，影响湿度准确性；风速过慢则会降低温湿度均匀性。此外，风道结构需考虑避免气流短路，通过合理布局进风口与出风口，确保空气在箱内形成完整循环。

流场模拟分析通过计算流体动力学（CFD）技术，对箱内空气流动状态进行可视化研究。以某型号恒温恒湿箱为例，在模拟过程中设置不同的风道倾斜角度与导流板形状，观察气流轨迹与速度分布。模拟结果显示，当风道倾斜角度为 30°，配合弧形导流板时，箱内气流形成稳定的 S 形循环路径，温湿度偏差值较初始设计降低 40%。

实际应用中，流场模拟还可帮助预判潜在问题。例如，若样品摆放区域出现涡流区，会导致局部温湿度异常。通过模拟调整样品架高度与间距，优化气流路径，可有效解决这一问题。同时，结合材料热传导特性，将模拟结果与温湿度控制系统联动，能进一步提升动态响应速度。

综上所述，空气循环系统的精细化设计与流场模拟分析相辅相成，是恒温恒湿箱实现高精度环境模拟的核心技术。未来，随着仿真算法的升级与试验需求的多样化，两者的深度融合将成为行业技术发展的重要方向。

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