《表1 风冷散热测量数据及结果》

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《基于ZJU400土工离心机的CFD模拟方法》

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为验证温度场模拟数据的可靠性，和ZJU400实测数据进行对比，对ZJU400采用风冷和外壁面水冷相结合的冷却方法。ZJU400底板设有2个进风口，如图8a所示；顶板设有1个出风口如图8b所示。实验是在120 g加速度下测试的，风冷和水冷冷却的测量数据及结果分别见表1和表2。CFD模拟所得温度云图为只有侧壁水冷时的结果。对比表1、表2，水冷热量为风冷的近12倍，相比水冷，风冷带走的热量有限，可先忽略风冷对舱体温度的影响，因此可以拿来和模拟结果进行对比。由于快速旋转气体充分混合，出风温度可认为舱内出风口区域稳定温度。由表1和表2可知，出风口区域舱内空气温度为289.2 K，而水冷壁面的定性温度为281.5 K，温升为7.7 K。出风口附近的气体温度为301 K，相对水冷壁面温升的模拟结果为8 K，和实验结果相符合。考虑风冷对舱体温度的影响，实际风冷带走了水冷热量的8.5%。若没有风冷带走这部分热量，温升将大约上升至8.35 K，与模拟结果相符合，验证了温度场模拟结果准确性。