室内沙疗试验系统的三维传热规律研究

通过对沙子进行加热,是否达到与吐鲁番相同或者相近的温度,来判断室内沙疗温度能否代替吐鲁番实地沙疗温度。根据吐鲁番的日出日落,从早上八点半开始加热,把灯的高度升到距沙子表面1m的位置,也同时开始记录温度。此时共用17根T型通道,分别代表埋在不同深度沙子和不同高度空气的温度感应器。可以每10min测量一次温度,并自动记录。这样一直加热到下午八点半,总共12h。到第二天,把灯的高度调到0.7m,重复第一天的过程。然后,将沙疗系统假设为绝热的系统,并将沙疗室的三维简化为沙子和空气相耦合的三维模型,将实验研究所得到的温度作为载荷加到空气和沙疗系统的墙壁,用Ansys软件对沙疗系统进行传热模拟计算。结果表明,当灯源在0.7m时,沙层的温度上升的最高,而且整个温度的分布均显得高上一层,此时沙表的最高温度77℃,实际测量的温度82℃。而1m时沙表的最高温度73℃,实际测量的温度76℃。随着灯源的位置逐步上升,沙层的温度逐步降低。从结果可以发现温度的分布与实际测量相近,符合实验前的预想与假设,这说明室内沙疗温度能代替吐鲁番实地沙疗温度。