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冷冻离心机制冷系统设计时腔体内速度场的测定

采用CFD方法对医用冷冻实验室离心机腔体内速度场进行了初步的理论计算, 为了验证其理论计算结果的可靠性, 对腔体内速度场进行了实验研究。 通过测试腔体内速度场的实际分布情况, 将理论计算结果与实验结果进行对比分析。 腔体速度测点布置如图11所示:

速度测点布置图

图12、 13分别为转速13000r/min时腔体内速度场计算值与实验值图。

3000r/min腔体速度场计算值

13000r/min腔体速度场实验值

从图12、 13可以看出, 离心机在13000r/min转速下腔体速度场的计算值与实验值变化规律一致, 在腔体四周区域计算值与实验值偏差较小, 但在转子外表面附近速度梯度较大的区域, 计算值与实验值之间存在一定差值, 最大偏差3m/s左右。 此偏差是由高转速下速度梯度较大的转子外表面区域网格未局部加密以及实验时无法避免的测量误差造成的。 由于在进行蒸发器传热计算时选用的是腔体壁面四周主流区空气的速度, 因此该偏差不会影响到蒸发器设计选型以及制冷系统的匹配合理性。