恒溫系統(tǒng)中溫度場分布仿真

邵璐先，周美嬌

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

恒溫系統(tǒng)中溫度場分布仿真

邵璐先，周美嬌

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

為解決在超高精度光學加工過程中環(huán)境溫度分布不均勻,溫度場變化過快造成材料熱脹冷縮的問題，文中根據(jù)熱力學基本定律，運用FLUENT軟件，通過溫度場疊加的基本原理，在FLUENT軟件中建立仿真模型,并對溴鎢燈的溫度場進行數(shù)值仿真計算。根據(jù)仿真分析,不斷優(yōu)化溴鎢燈個數(shù)和排列情況，從而得到不同的溫度場仿真圖形。仿真結果表明，可得到一個較大區(qū)域的理想溫度場，并在實際運用中得到了切實的驗證。

恒溫系統(tǒng)；溴鎢燈；溫度場；FLUENT

在超高精密光學加工測量中,環(huán)境條件的影響往往成為制約因素，其中溫度是重要因素之一。光柵是光學光譜儀的心臟部分，在光柵的制作過程中，為了避免刻制機所用材料因溫度變化而產(chǎn)生的熱脹冷縮所產(chǎn)生的誤差,因此需要創(chuàng)造一個溫度精度高的環(huán)境，且保持相對恒定的恒溫系統(tǒng)[1-2]。文中通過對某一種光源輻射出的熱場進行數(shù)值仿真,了解該光源的輻射特性,并利用這個光源，在一個立方體箱子的不同位置上放置這個光源，利用這些光源產(chǎn)生的熱場，在恒溫箱的底部相互疊加，最終可形成一個相對穩(wěn)定的恒溫區(qū)域，制作出一個恒溫箱[3]。

1 構建模型

利用FLUENT提供的專用軟件Gambit創(chuàng)建一個溴鎢燈的數(shù)學模型[4]40 W的電能在燈絲內(nèi)消耗掉。燈絲的一部分熱量通過輻射傳遞,一部分通過自然對流傳遞。……