张宇驰,刘淑莲,郭刚祥

(1.浙江科技学院 机械与能源工程学院,杭州 310023;2.浙江省计量科学院,杭州 310018)

生物培养箱(以下简称培养箱)作为培养生物生长的重要装置,在生物生长中起到了不可忽视的作用。为了生物的生长过程中保持活性和健康生长,需要培养箱具有稳定的保温效果,箱内温度过高或温差过大均会导致生物生长出现问题。近年来,随着生物技术的发展,培养箱的需求增加,对培养箱内温度的研究逐渐引起人们的重视。许多研究者基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对生物生长环境的温度进行了研究。贾鹤鸣等[1-3]对生物的生长环境进行了温度场仿真,结果与试验结果吻合,这证明了CFD温度场仿真的可靠性,为进一步研究提供了理论和技术支持。随着生物技术的发展,培养箱成为许多实验室的重要设备,被广泛应用于医学[4-5]、微生物[6]、农业科学[7]、药物学[8]的研究和生产,由于温度是培养箱的重要影响因素,故许多研究者对培养箱温度场进行了分析。周峰等[9]对婴儿培养箱设计了9组水平试验进行计算流体动力学仿真,对培养箱内温度场和流场均匀性进行了优化;张京等[10-11]基于CFD软件对CO2培养箱进行仿真分析,研究了CO2培养箱内温度场的变化;宋文龙等[12-15]对植物培养箱进行了温度场仿真,验证了模型的可行性和提高了温度场的均匀性。

研究者多使用Fluent软件对培养箱温度场进行仿真,通过仿真结果改进结构的方法较少,因此,本研究使用CFD仿真研究培养箱温度控制,采用Fluent软件对培养箱结构进行温度场仿真分析并进行改进,分析安装CO2检测模块对温度场的影响,对CO2检测模块进行圆角化优化。……