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復(fù)合式鹽霧試驗(yàn)箱均勻度影響測(cè)試結(jié)果,難道不該通過流體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化噴頭?

來源:廣東皓天檢測(cè)儀器有限公司   2025年07月16日 08:32  

復(fù)合式鹽霧試驗(yàn)箱的性能評(píng)估中,鹽霧均勻度是決定測(cè)試結(jié)果有效性的核心指標(biāo)。這類設(shè)備需模擬高溫高濕、干濕交替等復(fù)雜環(huán)境,鹽霧與溫濕度場(chǎng)的耦合作用使霧粒分布更難控制。若霧粒均勻度不足,樣品不同區(qū)域的腐蝕速率差異可達(dá) 30% 以上,直接導(dǎo)致材料耐蝕性評(píng)價(jià)失真。

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從流體動(dòng)力學(xué)角度看,復(fù)合式試驗(yàn)箱的噴頭設(shè)計(jì)面臨雙重挑戰(zhàn):既要滿足鹽霧的穩(wěn)定噴射,又需適應(yīng)溫度變化引發(fā)的氣流擾動(dòng)。傳統(tǒng)噴頭常因噴口湍流、壓力波動(dòng)等問題,造成霧粒直徑偏差超過 5μm,且在高溫段易出現(xiàn)局部鹽霧凝聚現(xiàn)象。通過計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模擬可見,未優(yōu)化的噴頭會(huì)在箱體內(nèi)形成多個(gè)渦流區(qū),使鹽霧濃度差高達(dá) 20%。

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運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化噴頭需從三個(gè)維度著手:流道結(jié)構(gòu)采用漸縮式設(shè)計(jì),通過流線型內(nèi)壁減少局部阻力,使鹽溶液在 0.1-0.3MPa 壓力下保持層流狀態(tài);噴口形態(tài)創(chuàng)新采用雙圓弧切口,配合 0.5mm 微縫結(jié)構(gòu),使霧粒初始速度偏差控制在 5% 以內(nèi);角度布局通過多噴頭三維矩陣排列,利用 CFD 模擬的氣流軌跡數(shù)據(jù),將噴射角度設(shè)定為 30°-45° 可調(diào)范圍,抵消溫濕度場(chǎng)對(duì)霧粒沉降的干擾。



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某汽車零部件檢測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)證數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)優(yōu)化的噴頭系統(tǒng)使箱內(nèi)鹽霧濃度標(biāo)準(zhǔn)差從 12mg/m3 降至 4mg/m3,不同區(qū)域樣品的腐蝕失重偏差縮小至 8%。在 - 5℃至 50℃的溫度循環(huán)測(cè)試中,霧粒均勻度仍能保持 90% 以上的一致性,顯著提升了涂層耐蝕等級(jí)評(píng)定的可靠性。
流體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化為復(fù)合式鹽霧試驗(yàn)箱的噴頭設(shè)計(jì)提供了量化解決方案,通過破解多物理場(chǎng)耦合下的霧粒傳輸規(guī)律,為材料的環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。隨著數(shù)值模擬精度的提升,噴頭設(shè)計(jì)將向自適應(yīng)調(diào)節(jié)方向發(fā)展,進(jìn)一步消除復(fù)雜工況對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾。



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