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蒸發(fā)降溫濕墊是一種簡易、經(jīng)濟(jì)、有效的降溫設(shè)施，自50年代間世以來，經(jīng)過各國科技工作者的不斷改進(jìn)和完善，現(xiàn)已在歐、美、中東等地得到了廣泛應(yīng)用。紙質(zhì)波紋狀濕墊較刨花、棕絲等濕墊具有比表面積大、降溫效率高、阻力損失小、便于工廠化生產(chǎn)等特點(diǎn)。
1982年，我國從美國引進(jìn)了這種紙質(zhì)降溫濕墊。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，這種設(shè)施在我國的氣候條件下，同樣可以得到令人滿意的降溫效果。1983年起，北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)開始對這種降溫設(shè)施進(jìn)行研究，1985年通過技術(shù)鑒定。為了進(jìn)一步提高濕墊的耐久性，延長使用壽命，提高降溫效率，以后又進(jìn)一步研制出濕墊用紙和膠粘劑，并通過正交試驗(yàn)，對濕墊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。其優(yōu)化結(jié)構(gòu)為：濕墊厚度D=110 mm，波脊與水平面夾角，波高H=6.2mm。實(shí)驗(yàn)證明，該優(yōu)化結(jié)構(gòu)能夠使?jié)駢|的工作效率提高到80 %以上，可以基本滿足農(nóng)業(yè)建筑夏季的降溫要求。
文獻(xiàn)對膠粘劑本身的力學(xué)性能作了較深入的研究。但是，沒有考慮濕墊整體粘結(jié)工藝對濕墊強(qiáng)度的影響，致使某些結(jié)論偏離實(shí)際要求。本文針對這個(gè)問題，從分析濕墊的整體濕抗壓性能、膠粘劑的粘結(jié)性能及粘結(jié)工藝水平人手，通過在實(shí)際工況條件下對文獻(xiàn)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)和文獻(xiàn)的UCAR-154膠進(jìn)行濕墊的整體濕抗壓性能、濕抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)以及濕墊的剝離試驗(yàn)，并與美國的最新產(chǎn)品進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，對濕墊用紙與膠粘劑所應(yīng)具有的性能進(jìn)行FEA分析。
濕墊本身是由相鄰兩層交錯對置的波紋紙片粘結(jié)而成的一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體。工作時(shí)，循環(huán)水沿1的方向噴至濕墊上部，將濕墊全部淋濕后沿方向2流出回人循環(huán)水池；未飽和的熱空氣沿方向3進(jìn)入濕墊，與濕墊上的循環(huán)水發(fā)生熱濕交換，將其顯熱轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)潛熱，降溫后的空氣沿方向4流出，送到降溫工作區(qū)。
由上可見，濕墊工作時(shí)主要受2個(gè)方向的力的作用：一個(gè)是濕墊本身的重力加上循環(huán)水的重力，自上而下作用。對于單位長度的濕墊，因其上部由墊蓋固定，下部支撐在回水槽上，故可簡化為受力簡圖。另一個(gè)力是由于風(fēng)機(jī)排風(fēng)的結(jié)果，在濕墊兩側(cè)產(chǎn)生的靜壓差，以及氣流產(chǎn)生的動壓。但由于這個(gè)壓差很小，一般小于10 Pa，而濕墊的側(cè)向剛度也較大，故可不考慮濕墊側(cè)向風(fēng)壓的作用。現(xiàn)僅就濕墊重力作用下的工況進(jìn)行分析。
根據(jù)濕墊的上述受力特征，對濕墊的整體粘結(jié)性能、濕狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度和工作狀態(tài)下的變形情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。
濕墊的整體粘結(jié)性能是反映膠粘劑與瓦楞紙的粘結(jié)性能及濕墊生產(chǎn)工藝水平的一個(gè)綜合指標(biāo)。它可通過分析膠、結(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和膠結(jié)點(diǎn)數(shù)得出。據(jù)文獻(xiàn)，可利用剝離實(shí)驗(yàn)來分析。
剝離實(shí)驗(yàn)的試件為：從10cm厚30cm寬的濕墊上鋸下2片長度為30cm的試件。測試前先將試件泡水12h，使其完全處于濕狀態(tài)。剝離拉力機(jī)采用INSTRON 4301型試驗(yàn)機(jī)。拉伸速度為50mm/min。
濕墊的濕抗壓強(qiáng)度表征濕墊在濕狀態(tài)下的承壓能力。由于在變形較大的情況下，濕墊實(shí)際上已不能使用，故用屈服強(qiáng)度表示。
試件尺寸為10cmx10cmx10cm。試驗(yàn)前先將試件泡水12h，使試件處于濕狀態(tài)，利用WE-loB型萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。
為了檢驗(yàn)濕墊在工作條件下的總體變形、挺度和穩(wěn)定性，現(xiàn)進(jìn)行靜壓作用試驗(yàn)。
濕墊試樣尺寸為90cmx30cmx10cm，泡水24h后直立在地面上，量出未加載時(shí)的初始高度。然后，一次加上相當(dāng)于2m高度濕墊工作條件下的重物(用砂子加載)，測下加載后的高度。以后每隔一定的時(shí)間測其高度變化。這里的載荷為濕墊剝離實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出，濕墊的平均剝離拉力達(dá)14.5N，遠(yuǎn)高于實(shí)際工作狀態(tài)下可能出現(xiàn)的剝離力，并略高于美國產(chǎn)品的剝離強(qiáng)度，其原因可通過剝離時(shí)的破壞類型來分析。
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