The invention relates to an angle adjustable container boiling heat transfer experimental device and an experimental method thereof, belonging to the energy heat exchange field. The experimental device of the invention is mainly composed of a bracket, a heating wire angle adjusting mechanism, water bath heating mechanism and a high speed camera and scanning electron microscopy, using the heat transfer experiment, which comprises the following steps: experimental adjustment before preparation; then the refrigerant heating; when the temperature reaches the set value the information; collected by scanning electron microscope and high speed camera; then adjust the conditions under different conditions of data acquisition. The invention is applicable to a variety of test medium, to directly observe the heating wire on the bubble growth process and jet phenomenon, and at the same time the research level and the inclination of different circumstances, can obtain the relationship between the bubble diameter and heat flux on a heating wire, which provides a theoretical basis for research on boiling heat transfer.
【技术实现步骤摘要】
一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置及实验方法
本专利技术涉及能源换热
,更具体地说,涉及一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置及实验方法。
技术介绍
沸腾传热热量从壁面传给液体,使液体沸腾汽化的对流传热过程。沸腾传热与气泡的产生和脱离密切相关,气泡形成的条件是:①液体必须过热;②要有汽化核心。这些条件是由气泡与周围液体的力平衡和热平衡所决定的。沸腾作为一种高效的具有相变的换热方式广泛存在于各种换热设备中,如锅炉炉膛的水冷壁,微电子的冷却器等,由于气泡行为的复杂特性,对其研究尚不充分,因而在很大程度上限制了其应用。影响沸腾传热过程的因素很多,包括液体和蒸气的性质、加热面的表面物理性质和粗糙程度,尤其重要的是液体对表面的润湿性以及操作压力和温度差。在泡核沸腾范围内,温度差越大,传热分系数也越大。加热壁面粗糙和能被液体润湿时,也能使传热分系数增大。据此,将细小金属颗粒沉积于金属板或管上,制成金属多孔表面,可使沸腾传热分系数提高十几倍至几十倍。而通过对气泡的研究,能够分析出加热方式、液体扰动性对于沸腾传热的影响,有助于加快沸腾传热技术的发展。现有技术中已有相关的技术方案公开,本方案申请人曾于2016年6月24日申报过类似的专利技术方案,专利申请号:201610477989.4,专利名称:一种可视化大容器沸腾实验装置,该申请案公开了一种可视化大容器实验装置,属于能源换热领域。该装置主要由支架、加热丝固定调节机构、水浴加热机构和高速摄像机和扫描电镜等组成,所述加热丝固定调节机构设置在支架上,水浴加热机构位于加热丝固定调节机构下方,在支架上设置有仿臂支架,扫描电镜 ...
【技术保护点】
一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,包括支架、加热丝固定调节机构、水浴加热机构、高速摄像机(10)和扫描电镜(11),其特征在于,所述的加热丝固定调节机构中的固定机构主要由量角片(15)、滑槽(16)和沸腾加热丝(19)组成,量角片(15)为半圆环形,其中部与加热丝固定架(8)连接,在量角片(15)上对称开设有滑槽(16),所述沸腾加热丝(19)的端部通过调节螺钉(17)固定在滑槽(16)中,通过调节螺钉(17)调节沸腾加热丝(19)的倾斜角度。
【技术特征摘要】
1.一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,包括支架、加热丝固定调节机构、水浴加热机构、高速摄像机(10)和扫描电镜(11),其特征在于,所述的加热丝固定调节机构中的固定机构主要由量角片(15)、滑槽(16)和沸腾加热丝(19)组成,量角片(15)为半圆环形,其中部与加热丝固定架(8)连接,在量角片(15)上对称开设有滑槽(16),所述沸腾加热丝(19)的端部通过调节螺钉(17)固定在滑槽(16)中,通过调节螺钉(17)调节沸腾加热丝(19)的倾斜角度。2.根据权利要求1所述的一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,其特征在于:所述的加热丝固定架(8)的底端伸出在量角片(15)的凹弧内,其底端与沸腾加热丝(19)相连,使沸腾加热丝(19)被分为两部分。3.根据权利要求2所述的一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,其特征在于:所述加热丝固定架(8)底部设置有与导线相连的两个卡座(20),加热丝固定架(8)底部引出两根沸腾加热丝(19),该沸腾加热丝(19)一端与卡座(20)相连,另一端与调节螺钉(17)相连,形成两个回路。4.根据权利要求1或2或3所述的一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,其特征在于:所述量角片(15)上对称设置有两段半裸导线(18),该半裸导线(18)为圆弧形,且半径尺寸小于滑槽(16)的半径尺寸。5.根据权利要求1或2或3所述的一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,其特征在于:所述量角片(15)上刻有刻度线,该刻度线沿滑槽(16)的边沿设置。6.根据权利要求1所述的一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,其特征在于:装置中的支架、加热丝固定调节机构、水浴加热机构相连接,所述加热丝固定调节机构设置在支架上,水浴加热机构位于加热丝固定调节机构下方,在支架上设置有仿臂支架(12),扫描电镜(11)固定在仿臂支架(12)上,通过高速摄像机(10)和扫描电镜(11)采集实验数据。7.根据权利要求6所述的一种角度可调谐的容器沸腾换热实验装置,其特征在于:加热丝固定调节机构中的调节机构主要由实验台顶环(5)、升降支杆固定架(6)和升降支杆(7)组成,升降支杆固定架(6)沿支架上端的实验台顶环(5)径向设置并能够绕实验台顶环(5)中心轴转动,所述升降支杆(7)活动设置在升降支杆固定架(6)下部,并能够通过升降支杆(7)控制加热丝固定机构上下运动。8.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:楚化强,卫言,张超,陈光,丑鹏飞,
申请(专利权)人:安徽工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。