【摘要】：近年來,各高等院校在學(xué)生科研能力的培養(yǎng)方面越來越重視將理論與實(shí)踐相結(jié)合的辦法,大力增加實(shí)驗(yàn)室建設(shè),開發(fā)了各類型實(shí)驗(yàn)臺(tái),鼓勵(lì)學(xué)生參與其設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究過程從而提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力。本文正是應(yīng)科研發(fā)展趨勢(shì)為滿足實(shí)際需求而展開,文中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)不僅可用于研究生實(shí)踐教學(xué),還兼顧擔(dān)任暖通專業(yè)多個(gè)學(xué)科科學(xué)研究綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文經(jīng)設(shè)計(jì)、計(jì)算搭建了一個(gè)動(dòng)態(tài)人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)臺(tái)。首先,對(duì)所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的科研方向作出規(guī)劃,確定實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建后的科研用途,選擇并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)臺(tái)各項(xiàng)物理參數(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)由兩個(gè)相互獨(dú)立的氣候室構(gòu)成:全空氣系統(tǒng)和頂板輻射與地板送風(fēng)聯(lián)合系統(tǒng);其中,全空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度范圍為-5℃~40℃,頂板輻射與地板送風(fēng)聯(lián)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度范圍為10℃~40℃,相對(duì)濕度變化范圍為20%~95%。接著,根據(jù)確定的用途及各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù),利用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)分別進(jìn)行計(jì)算,完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)備選型、風(fēng)管計(jì)算、水力計(jì)算及輻射板相關(guān)計(jì)算等內(nèi)容;還對(duì)風(fēng)管管道和自動(dòng)控制閥門布點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),最后搭建了動(dòng)態(tài)人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)臺(tái)并對(duì)其部分性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,該實(shí)驗(yàn)臺(tái)各項(xiàng)參數(shù)均可達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值,實(shí)驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)行正常,可滿足科學(xué)研究需要。以此實(shí)驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了在兩個(gè)不同室內(nèi)環(huán)境下人體熱舒適度的研究實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1)全空氣系統(tǒng)和頂板輻射與地板送風(fēng)聯(lián)合系統(tǒng)相比,后者室內(nèi)溫度分布更加均勻,且在時(shí)間橫軸上室內(nèi)環(huán)境更舒適;2)在室內(nèi)溫度適宜的情況下,室內(nèi)環(huán)境中空氣的相對(duì)濕度保持在40%~58%之間人體感到更舒適;3)頂板輻射與地板送風(fēng)聯(lián)合系統(tǒng)相較于上側(cè)送下側(cè)回送風(fēng)方式的全空氣空調(diào)系統(tǒng)對(duì)腿部和腳部熱舒適的改善非常明顯。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論為今后建設(shè)良好的室內(nèi)環(huán)境提供可參考的依據(jù),也證實(shí)該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可滿足科學(xué)研究需要。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)集直觀性、互動(dòng)性、可研性、真實(shí)性、靈活性于一體,將理論研究與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,為本專業(yè)研究生及科研人員的自身科研需求提供了良好的平臺(tái),改變了傳統(tǒng)的理論研究教學(xué)模式,豐富了暖通專業(yè)的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU83-4;G643
【圖文】：

（圖 1-1 關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與搭建研究的學(xué)科分布圖）研究方向關(guān)注度線形圖） （圖 1-3 國(guó)外實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究rara G 在直接經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一個(gè)可用于臺(tái)的實(shí)現(xiàn)和管理提供了有用數(shù)據(jù)[4]。Westerman測(cè)試為實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究提供了一種研究方式[5]。Crump裝置的設(shè)計(jì)方法，提供了實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建步驟[6]。開發(fā)搭建上可追溯到 20 世紀(jì) 60 年代，張儒伸利水的情況下自己搭建了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)當(dāng)時(shí)關(guān)于證明[7]。20 世紀(jì) 90 年代方貴根提出利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)

（圖 1-2 國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究方向關(guān)注度線形圖） （圖 1-3 國(guó)外實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究方向關(guān)注度線形圖）ChesiA 和 Ferrara G 在直接經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一個(gè)可用于研制制冷劑設(shè)備的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為多用途實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)現(xiàn)和管理提供了有用數(shù)據(jù)[4]。Westermann H 聯(lián)合 Gorelik I 等人所做的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試為實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究提供了一種研究方式[5]。Crump DA和Dulieu-BartonJM 介紹了一種實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，提供了實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建步驟[6]。國(guó)內(nèi)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)開發(fā)搭建上可追溯到 20 世紀(jì) 60 年代，張儒伸利用液流空吸原理在沒有專門儀器和自來水的情況下自己搭建了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)當(dāng)時(shí)關(guān)于引起此現(xiàn)象是由于虹吸作用的質(zhì)疑給出證明[7]。20 世紀(jì) 90 年代方貴根提出利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬汽車空調(diào)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)車空調(diào)降溫性能綜合實(shí)驗(yàn)的要求同時(shí)還可以對(duì)車室內(nèi)溫度分布進(jìn)行檢測(cè)[8]，他將空調(diào)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)相結(jié)合，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)裝置做空調(diào)類科學(xué)研究。周文鑄、劉道平等人設(shè)計(jì)并建立了多功能蓄冷空調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置，他們的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)臺(tái)可作為一種載體和工具，實(shí)現(xiàn)空調(diào)裝置更科學(xué)地設(shè)計(jì)及優(yōu)化[9]。趙永良在針對(duì)“暖通空調(diào)”學(xué)科，設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其搭建情況如圖 1-4 和 1-5 所示[10]。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有高綜合性，通過適當(dāng)?shù)那袚Q就可以完成很多制冷與熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。這種綜合性實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)今

驗(yàn)臺(tái)研究方向關(guān)注度線形圖） （圖 1-3 國(guó)外實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究方向關(guān)注 Ferrara G 在直接經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一個(gè)可用于研制制冷實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)現(xiàn)和管理提供了有用數(shù)據(jù)[4]。Westermann H 聯(lián)合臺(tái)測(cè)試為實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究提供了一種研究方式[5]。Crump DA和D實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方法，提供了實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建步驟[6]。臺(tái)開發(fā)搭建上可追溯到 20 世紀(jì) 60 年代，張儒伸利用液流空來水的情況下自己搭建了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)當(dāng)時(shí)關(guān)于引起此現(xiàn)出證明[7]。20 世紀(jì) 90 年代方貴根提出利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬汽車達(dá)到實(shí)車空調(diào)降溫性能綜合實(shí)驗(yàn)的要求同時(shí)還可以對(duì)車室將空調(diào)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)相結(jié)合，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)裝置做空調(diào)類科學(xué)研并建立了多功能蓄冷空調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置，他們的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表工具，實(shí)現(xiàn)空調(diào)裝置更科學(xué)地設(shè)計(jì)及優(yōu)化[9]。趙永良在針對(duì)個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其搭建情況如圖 1-4 和 1-5 所示[10]。該實(shí)當(dāng)?shù)那袚Q就可以完成很多制冷與熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。這種綜合性和其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和發(fā)展提供了思路，也有一定的指

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2794939