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上海一恒科学仪器有限公司培养箱基本结构设计

[导读]本研究对上海一恒科学仪器有限公司生物培养箱内温度场进行了仿真分析,同时对模型进行了两种方案的改进。培养箱内无CO2检测模块模型相比有CO2检测模块模型在多数培养瓶附近温差有所减小,少数培养瓶附近有所增大

有CO2检测模块的培养箱模型

有CO2检测模块的培养箱模型如图1所示,箱体外壳的长、宽、高分别为58、30.5、22 cm, 箱体内壁材料为不锈钢,内壁与外壳之间有接近绝热的隔热材料,箱内底部区域由培养器下底板、前后左右支撑板和外槽板构成,通过安装在下底板上的4个定位块定位,同步带带动培养瓶转动,其上方覆盖了上底板,并安装了CO2检测模块。培养箱进出口如图2所示,进口位于制冷片罩盖的下方,出口位于制冷片罩盖的两侧,正前方是前壁面,由玻璃门构成,可打开。培养箱空气流通路线如图3所示,外界空气从制冷片罩盖下方进口以一定的速度流入,进入培养箱之后流经培养瓶等,最后从制冷片罩盖出口流出。持续通入一定温度的空气能保持培养箱内部气体温度分布均匀。

无CO2检测模块和CO2检测模块圆角化的培养箱模型

为了研究CO2检测模块是否对培养箱温差有影响,在有CO2检测模块培养箱模型的基础上,做以下两种调整,一是将CO2检测模块移除,二是将CO2检测模块左右侧面与顶面之间进行半径为18 mm的面倒圆,培养瓶分布和运动方式与原模型相同。无CO2检测模块培养箱模型如图4所示,CO2检测模块圆角化模型如图5所示。

控制方程

进出口和培养箱内部流场同时具有层流、层流向湍流转捩流、完全湍流,培养箱内又有流场的内部循环,所以采用方程转捩的k -kl-ω模型。k -kl-ω模型是一个三方程的涡流-黏性型模型:

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