【摘要】：近年來,各高等院校在學生科研能力的培養(yǎng)方面越來越重視將理論與實踐相結(jié)合的辦法,大力增加實驗室建設,開發(fā)了各類型實驗臺,鼓勵學生參與其設計及實驗研究過程從而提高學生科研創(chuàng)新能力。本文正是應科研發(fā)展趨勢為滿足實際需求而展開,文中設計的實驗臺不僅可用于研究生實踐教學,還兼顧擔任暖通專業(yè)多個學科科學研究綜合性實驗平臺。本文經(jīng)設計、計算搭建了一個動態(tài)人工環(huán)境實驗臺。首先,對所設計實驗臺的科研方向作出規(guī)劃,確定實驗臺搭建后的科研用途,選擇并設計實驗臺內(nèi)部系統(tǒng)及實驗臺各項物理參數(shù)的設計目標。本實驗臺由兩個相互獨立的氣候室構(gòu)成:全空氣系統(tǒng)和頂板輻射與地板送風聯(lián)合系統(tǒng);其中,全空氣系統(tǒng)設計室內(nèi)溫度范圍為-5℃~40℃,頂板輻射與地板送風聯(lián)合系統(tǒng)設計室內(nèi)溫度范圍為10℃~40℃,相對濕度變化范圍為20%~95%。接著,根據(jù)確定的用途及各項設計參數(shù),利用經(jīng)驗公式對兩個系統(tǒng)分別進行計算,完成實驗臺的設備選型、風管計算、水力計算及輻射板相關計算等內(nèi)容;還對風管管道和自動控制閥門布點進行設計,最后搭建了動態(tài)人工環(huán)境實驗臺并對其部分性能進行測試。測試結(jié)果表明,該實驗臺各項參數(shù)均可達到設計目標值,實驗臺系統(tǒng)運行正常,可滿足科學研究需要。以此實驗臺為基礎,設計了在兩個不同室內(nèi)環(huán)境下人體熱舒適度的研究實驗來驗證其可行性。實驗結(jié)果表明:1)全空氣系統(tǒng)和頂板輻射與地板送風聯(lián)合系統(tǒng)相比,后者室內(nèi)溫度分布更加均勻,且在時間橫軸上室內(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聯(lián)合系統(tǒng)相較于上側(cè)送下側(cè)回送風方式的全空氣空調(diào)系統(tǒng)對腿部和腳部熱舒適的改善非常明顯。該實驗的結(jié)論為今后建設良好的室內(nèi)環(huán)境提供可參考的依據(jù),也證實該實驗臺可滿足科學研究需要。本實驗臺集直觀性、互動性、可研性、真實性、靈活性于一體,將理論研究與實際應用相結(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,改變了傳統(tǒng)的理論研究教學模式,豐富了暖通專業(yè)的實踐實驗平臺。
【學位授予單位】：蘇州科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU83-4;G643
【圖文】：

（圖 1-1 關于對實驗臺設計與搭建研究的學科分布圖）研究方向關注度線形圖） （圖 1-3 國外實驗臺研究rara G 在直接經(jīng)驗的基礎上，開發(fā)了一個可用于臺的實現(xiàn)和管理提供了有用數(shù)據(jù)[4]。Westerman測試為實驗臺研究提供了一種研究方式[5]。Crump裝置的設計方法，提供了實驗臺搭建步驟[6]。開發(fā)搭建上可追溯到 20 世紀 60 年代，張儒伸利水的情況下自己搭建了簡易實驗臺，對當時關于證明[7]。20 世紀 90 年代方貴根提出利用實驗臺

（圖 1-2 國內(nèi)實驗臺研究方向關注度線形圖） （圖 1-3 國外實驗臺研究方向關注度線形圖）ChesiA 和 Ferrara G 在直接經(jīng)驗的基礎上，開發(fā)了一個可用于研制制冷劑設備的實驗臺，為多用途實驗臺的實現(xiàn)和管理提供了有用數(shù)據(jù)[4]。Westermann H 聯(lián)合 Gorelik I 等人所做的實驗平臺測試為實驗臺研究提供了一種研究方式[5]。Crump DA和Dulieu-BartonJM 介紹了一種實驗裝置的設計方法，提供了實驗臺搭建步驟[6]。國內(nèi)在實驗臺開發(fā)搭建上可追溯到 20 世紀 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易實驗臺，對當時關于引起此現(xiàn)象是由于虹吸作用的質(zhì)疑給出證明[7]。20 世紀 90 年代方貴根提出利用實驗臺模擬汽車空調(diào)，他設計的實驗裝置能達到實車空調(diào)降溫性能綜合實驗的要求同時還可以對車室內(nèi)溫度分布進行檢測[8]，他將空調(diào)系統(tǒng)與實驗臺相結(jié)合，運用實驗裝置做空調(diào)類科學研究。周文鑄、劉道平等人設計并建立了多功能蓄冷空調(diào)實驗裝置，他們的實驗研究結(jié)果表明實驗臺可作為一種載體和工具，實現(xiàn)空調(diào)裝置更科學地設計及優(yōu)化[9]。趙永良在針對“暖通空調(diào)”學科，設計了一個綜合性實驗臺，其搭建情況如圖 1-4 和 1-5 所示[10]。該實驗臺具有高綜合性，通過適當?shù)那袚Q就可以完成很多制冷與熱泵系統(tǒng)實驗。這種綜合性實驗臺對今

驗臺研究方向關注度線形圖） （圖 1-3 國外實驗臺研究方向關注 Ferrara G 在直接經(jīng)驗的基礎上，開發(fā)了一個可用于研制制冷實驗臺的實現(xiàn)和管理提供了有用數(shù)據(jù)[4]。Westermann H 聯(lián)合臺測試為實驗臺研究提供了一種研究方式[5]。Crump DA和D實驗裝置的設計方法，提供了實驗臺搭建步驟[6]。臺開發(fā)搭建上可追溯到 20 世紀 60 年代，張儒伸利用液流空來水的情況下自己搭建了簡易實驗臺，對當時關于引起此現(xiàn)出證明[7]。20 世紀 90 年代方貴根提出利用實驗臺模擬汽車達到實車空調(diào)降溫性能綜合實驗的要求同時還可以對車室將空調(diào)系統(tǒng)與實驗臺相結(jié)合，運用實驗裝置做空調(diào)類科學研并建立了多功能蓄冷空調(diào)實驗裝置，他們的實驗研究結(jié)果表工具，實現(xiàn)空調(diào)裝置更科學地設計及優(yōu)化[9]。趙永良在針對個綜合性實驗臺，其搭建情況如圖 1-4 和 1-5 所示[10]。該實當?shù)那袚Q就可以完成很多制冷與熱泵系統(tǒng)實驗。這種綜合性和其他學科實驗臺的設計和發(fā)展提供了思路，也有一定的指

【參考文獻】

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本文編號：2794939