[发明专利]用于风管系统的混流装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于风管系统的混流装置，具体涉及到一种针对应用在大型发电设备等领域中空气冷却器和油冷却器进行传热与阻力特性测试的风管系统中的混流装置。

背景技术

随着社会与经济的发展，高效节能给换热器设计提出了新的目标，传热与阻力特性测试台是各换热器生产企业对换热器研究、制造和验证的重要试验设备，其试验结果将直接影响其换热器产品在国内外市场上的竞争力，指导设计开发出新型高效的换热器设备。

在换热器测试中一般将提供温度可控的空气系统称之为风管系统，风管系统中是通过测试几个点温度值取其平均数来代表进入换热器测试件入口空气温度值，因而，风管中流动空气的温度分布越均匀，测试结果越准确。由于空气自身的重力、气体流向以及气体在加热器中滞留的时间短等因素，会使得气体加热不均匀，降低了测试结果的准确度，因此，急需解决空气温度分布不均的现象。

发明内容

本发明为了避免提高换热器传热性能测试的准确度，提供了一种用于风管系统的混流装置，能够调节空气流动的方向从而改变空气温度的均匀性。

本发明的技术方案如下：

用于风管系统的混流装置，其特征在于：包括入口段、加热段、混合整流段和收缩段，所述入口段连接加热段，加热段连接混合整流段，混合整流段连接收缩段，收缩段末端连接换热器测试件，空气从入口段进入，经过混合整流使得空气温度分布均匀后从收缩段流出经过换热器测试件，完成温度测试。

所述入口段需要设计为能够使气流能够从各个方向光滑的进入风管的线型。

所述入口段中设置有过滤网，过滤网用来防灰防尘，对吸入到风管中的空气起到过滤的作用。

所述加热段内设置有空气加热器，空气加热器的加热功率依据风管截面尺寸和所需加热温度来确定，能够将空气加热均匀。

所述混合整流段根据空气的流动方向依次设计有风向混流板和整流栅。

所述风向混流板用于从水平、竖直方向调整风管中的空气，并使得空气温度分布尽可能均匀。

所以进一步地，风向混流板可以设计成包括水平方向混流板和竖直方向混流板的结构，水平方向混流板包括若干平行的水平设置的百叶窗窗片，竖直方向混流板包括若干平行的竖直设置的百叶窗窗片，水平方向混流板的窗片均通过一连动杆连接，竖直方向混流板的窗片也均通过另一连动杆连接，实现各个窗片角度调节的一致性。

更进一步地，所述风向混流板设置有转向调节机构，转向调节机构用于调节窗片的角度，用来适应不同的风速实验工况，使得换热器试验件的进入混流装置的空气温度分布尽可能均匀。

所述转向调节机构包括一组齿轮和手轮，所述手轮设置于风管系统的外部，通过调节手轮的转向带动齿轮，齿轮带动风向混流板的转动，实现角度调节。

所述整流栅是网格状的栅格，通过整流栅能够使气流的速度大小和方向分布均匀且对气流进行过滤。

所述收缩段的收缩曲线应使流速沿轴向均匀增加，不产生边界层分离现象；在收缩段进出口处壁面平行于风洞轴线尽可能保证进入换热器测试件风速的均匀性。

本发明工作过程如下：

风管系统中的空气沿着入口段的型线方向吸入入口段，吸入时被初步过滤；

过滤后的空气进入加热段，在加热段经过空气加热器加热到需要的温度；

加热后的热空气继续流动进入混流段，在混流段经过风向混流板，通过水平方向混流板和竖直方向混流板的百叶窗窗片调节热空气的温度以及速度分布；风向混流板的角度由转向调节机构来进行调节，使百叶窗的角度与来流空气速度相匹配，达到混流的目的，形成大尺度的热空气漩涡；大尺度的热空气漩涡进一步经过整流栅，使得大尺度的空气漩涡被整流栅分割成若干小尺度的空气漩涡，小尺度的空气漩涡能够迅速衰减下来，从而降低空气来流的湍流度特别是轴向方向湍流度；最后小尺度的空气漩涡经过收缩段经过换热器测试件，进行温度测试。

本发明的有益效果如下：

本发明经过入口段对空气过滤、经过加热段对空气加热、经过混流整流段对空气混合整流，再根据收缩段的收缩曲线进入换热器测试件的方式，可以实现换热器测试件入口的空气温度分布的均匀度提高测试结果；

入口段首先通过过滤网对空气进行过滤，过滤掉灰尘，提高进入空气的洁净度，降低灰尘对空气温度流向的影响；

加热段的空气加热器较大，可以实现对空气完全加热；