郑州飞机装备有限责任公司 河南郑州 450002
摘要：通过与设计计算和实验进行比较，确定了流入供应管道的空气流量和周围空气的分布。结果表明，通过四个进气口的风量分布均匀。这对应于管道中的均匀空气速度，以及使用来自管道和一个通风口的恒定空气供应，设计空间中的空域为3.57 m/s，可以获得更好的气流组成和更好的温度场。内部温度波动通常小于1°C，但是在低温下，上层的空气波动很大；当室温升高时，相对湿度首先升高；下降后，最大值在12°C时显示。
关键词：变温环境室；室内热环境；实验研究
作为整个建筑节能实验室的一部分的可变温度环境的实验装置。建筑范围内的节能实验室是一个综合实验室，可在受控，人造和自然环境中对信封进行长期观察和热测试。由于该环境的实验设备，大多数温度变化都会产生人为现象。它详细介绍了典型实验室环境，节能建筑，节能通用建筑实验室测试以及双层玻璃幕墙和通风口的节能情况。开口的大小和房间的舒适度；节能，隔热墙和隔热墙的节能效果，新通风和通风窗的清洁度指标，以各种方式向空调系统供气的舒适度之间的关系，但是在我们国家，空调的温度/湿度为18至25°C。它通常是为室内空调而制造的，这些空调在夏天会冷凝下来，低于0°C，制冷行业无法正确识别房间。随着环境温度的变化，在本实验中，我们将在温度变化的房间中构建一个实验设备，并分析在室温变化的环境中送风量，温度和湿度的变化规律。这是室内可变温度介质的应用和设计的重要指南。
1变温环境室室内热环境设计
首先是送风管的设计与计算。
单个风管是在每个出口处具有相等体积的空气的管道。风压由三部分组成：势能，静态能和动能。（动态压力）管道计算中使用的静态压力恢复方法。计算的基本思想是管道中的静压相等，管道中的压降阻力等于动态压降。
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（1）
其次，从上到下进行气候室内空气分布的计算和向气候室内供气的方法。双盲特性系数为m1 = 3.4，n1 = 2.4。喷嘴尺寸350（mm）x 100（mm）有效面积系数为0.8，喷嘴面积F0 = 0.028平方米，环境温度t0，视在热量和冷却负荷。周围空间的Q值可以大致表示相对湿度[1]。如下：
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（2）
Pq为湿空气的水蒸气压力：
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（3）
余湿量：
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（4）
2变温环境室室内热环境实验原理及装置
设计用于环境温度变化的实验装置，以确保在变化的温度条件下场变化规律，室温，通风速率和室内湿度满足设计计算要求。它主要由冷却系统，空气循环系统，热交换系统，测试系统和自动控制系统组成，图1和图2显示了测试设备系统的布局以及温度测量和风速计的位置和不断变化的温度环境[2]。
3变温环境室室内热环境实验方案
测试设备的制冷系统采用泰康TAG2516Z-BR全封闭压缩冷凝机组，并作为主机，中低温空冷，直接膨胀及高温空冻除霜系统。R404A制冷剂，热交换器，高低温使用的空调。（包括空气冷却器），加热元件，高效空气过滤器，中效空气过滤器）是热交换器。空气供应系统使用轴流风扇作为空气供应，空气用于再循环空调。（新鲜空气）测试系统是一种收集风速，压力，温度，湿度和功率数据的设备。
在实验中，连续更改环境温度以将环境温度降低至-15°C，然后将其升高至39°C以上。温度控制精度为±1°C。已设置18个控制条件以实现环境中的各种温度条件。我们分析了环境的温度分布，空气进出的速度以及室内空气湿度的变化规律。
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图1变温环境实验装置系统图
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图2环境室温度测点与风速测点布置图
4变温环境室室内热环境实验数据分析
4.1变温环境室室内热环境实验送回风口风速变化规律
图3显示了排气孔的风速随周围空间温度的变化。从图中可以看出，通风口的温度和风速很小并且相对恒定。其值在3.2至3.8 m/s之间波动，并且在图4中返回空气速度相对恒定。它显示了在受控温度下出口处的风速变化。（风速计点见图2）从图中可以看出，在不同的控制温度下，每个出口的风速在3.2m/s和4之间。此外，四个风闸百叶之间的风速是每个测试点之间的最大差值在0.8m/s以内，这表明在所有四个天气条件下，通风口中的风量分布相对均匀。这对应于为均匀风道计算出的风速和为室内空气分布计算出的风速为3.57 m/s，从而提供了均匀的空气传输效果。因为双出口盖板可以调节，所以调节可以提高一致性[3]。
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图3回风口风速随控制温度的变化
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图4送风口风速随温度的变化
4.2变温环境室内部空气温度波动分析
图5示出了由于受控温度而导致的周围区域中的每一行的温度波动曲线，图6示出了由于受控温度而导致的周围区域中的每一行的温度波动曲线。每行温度测量点均低于1°C，但第一行中的温度波动范围大于第二行中的温度波动范围。这是因为，根据对周围区域气流组成的计算，将气流阻塞区域的整个周围区域放置在第一行温度测量点中。第二排中的温度波动在通风区中，第二排中的温度靠近进气口，这增加了干扰。图6显示第一列中的温度波动范围相对较大。一切都小于1。第二和第三列很大。双出风口风门的风向向下倾斜，回风口放置在扁平的风道中。在右下角，较低的涡流更强，温度分布更均匀。因此，可以通过调节进气窗的双重风门来提高房间上部的温度。通常，温度波动随着温度从-15°C升高到24°C而逐渐减小，并且温度波动超过24°C且控制温度越接近温度波动越大。温度波动范围越小，温度波动范围越小。波动范围小，并且位置之间的温差较小。
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图5测点温度的波动情况随控制温度的变化
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图6测点温度的波动情况随控制温度的变化
4.3变温环境室内相对湿度变化规律
图7显示了室内环境湿度的温度曲线。周围房间的相对湿度先升后降，随着温度的升高而下降，从式（2）可知，在制热模式下，1kg的湿空气中所含的水蒸气数量更多。从等式（3）可以看出，湿度越高，环境的湿度和高温/低温空调器的变化就越大。但是，饱和湿度随着温度的升高而增加，因此在制冷模式下相对湿度会逐渐升高和降低，并且室温越低，冷却器的蒸发温度就越低。进入空气冷却器的空气达到露点温度，并在蒸发器的外表面冻结。该体积远小于周围腔室的体积。冷热空调的饱和空气与周围空气混合，并且混合空气的湿度根据等式（4）和焓图降低。蒸发器越高，相对湿度越低。在测试过程中，腔室内的环境温度约为15°C，这是冷却和加热之间的过渡点。因此，在该点附近出现非常高的相对湿度，并且如果环境湿度恒定，则相对湿度随着环境温度和蒸发温度的降低而逐渐降低。在加热过程中，水不会流出，绝对湿度也不会改变。随着温度升高，相对湿度不可避免地降低。为了实现环境湿度控制的义务，必须在高/低温空调器中安装加湿器，并且可以同时执行空调/湿度控制。在内部和外部测试条件下对设备运行的分析表明，在室内温度为-15°C的室内，制冷压缩机运行所需的最低相对湿度可能低于45％。这是左边的曲线。在理想的环境中，如果制冷压缩机继续在室温下运行，则可以降低相对湿度。只需添加一个加湿器即可控制周围空间的相对湿度[4]。
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图7室内湿度随温度的变化曲线
5结语
（1）用风速计进行测量，手动调节风门的开度，分析通风口和四个双层气室中的风速，并测量从s到3.8 m/L到3.2 m/L的排气速度我保留了它。由于工况不同，出风口之间的最大风量差为75.6m3/h，送风量相对均匀，风道设计也合理。满足您的实验要求。
（2）使用均匀的管道从一个出口供气并返回空气，可以获得更好的气流和温度。大多数内部温度均低于1°C，但在低温环境中会大幅波动。可以通过调节双锁撞针的方向进行改进。
（3）在测试过程中，冷却模式下腔室的环境温度约为15°C。由于较低的环境温度和蒸发温度，霜在蒸发管组的外表面上逐渐形成，并逐渐发生。降低相对湿度在加热模式下，绝对湿度不变，并且相对湿度不可避免地随温度升高而降低。通过在高/低温空调中安装加湿器并同时控制加热/冷却/湿度，该低温实验装置可以控制更大范围的湿度。
参考文献：
[1]张柱，吴蔚兰.变温环境室空调系统实验研究[J].制冷与空调（四川），2017，31（04）：428-432+446.
[2]马晓洁，臧润清，刘清江，张柱.变温环境室室内热环境实验研究[J].低温与超导，2016，44（01）：70-74.
[3]李兆坚.环境室传热特性研究[J].制冷学报，1994（03）：17-21.
[4]李兆坚.环境试验室围护结构不稳定传热特性分析[J].环境技术，1992（02）：22-24.