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: