一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置，包括一温控检测装置，所述温控检测装置包括换热表面温度控制系统和流动沸腾检测单元；所述换热表面温度控制系统包括一加热装置，所述加热装置上端设有一延长部；所述流动沸腾检测单元包括上端板，下端板和位于所述上端板和所述下端板之间的玻璃板框，所述上端板，所述下端板和所述玻璃板框围成一换热空间。本实用新型专利技术采用宽通道可以减少压力波动对于流动沸腾的影响，采用透明的玻璃板框便于观察沸腾过程中气泡的形成和脱离，通过实验参数测量计算出换热表面上流动沸腾的热流密度；本实用新型专利技术可以更换换热表面，从而研究不同换热表面的流动沸腾传热特性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及流动沸腾换热领域，具体地说是一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置。
技术介绍
流动沸腾作为高效换热效果已经得到广泛的应用，提高流动沸腾的传热特性在传热和制冷领域中越来越被重视。对换热表面的改进是强化流动沸腾换热的有效方法。因此研究不同换热表面对流动沸腾换热效果的影响至关重要。目前流动沸腾试验操作，大多研究圆管内或是微、窄矩形通道的流动沸腾，实验台的测试部分都是做成一体的，无法局部更换，而且从装置外部也无法观察内部实验现象。而且在圆管内或是微、窄矩形通道内的压力较高，并对流动沸腾实验产生影响。
技术实现思路
根据上述提出的现有技术无法局部更换、观察内部实验现象以及内部压力较高等技术问题，而提供一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置本技术采用的技术手段如下：一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置，包括一温控检测装置，所述温控检测装置包括换热表面温度控制系统和流动沸腾检测单元；所述换热表面温度控制系统包括一加热装置，所述加热装置上端设有一延长部，所述延长部上设有多个安装温度传感器的孔，所述孔的轴线垂直于所述延长部的延长方向，所述延长部的材质为铜；所述流动沸腾检测单元包括上端板，下端板和位于所述上端板和所述下端板之间的玻璃板框，所述上端板，所述下端板和所述玻璃板框围成一换热空间，所述上端板上设有工质流体入口，工质流体出口和多个安装温度传感器的通孔，所述工质流体入口和所述工质流体出口分别位于所述上端板的两端，所述下端板上设有容纳所述延长部的通槽，所述通槽靠近所述下端板的上表面的一端设有一换热片，所述换热片的上表面与所述下端板的上表面处于同一平面内，所述流动沸腾检测单元通过一支撑部支撑。进一步地，所述延长部的侧壁与所述通槽的内壁之间设有用于填充隔热材料的间隙，所述延长部的顶端与所述换热片之间涂有导热硅脂。进一步地，所述加热装置呈实心圆柱状，所述实心圆柱的材质为铜，所述加热装置内嵌有四个绕所述加热装置的轴线均匀分布的筒状加热器，所述筒状加热器的轴线平行于所述加热装置的轴线。进一步地，所述上端板与所述玻璃板框之间以及所述下端板与所述玻璃板框之间分别通过槽连接，所述槽与所述玻璃板框之间还设有密封垫，所述上端板的材质和所述下端板的材质均为铝。进一步地，所述支撑部包括上支板，下支板和位于所述上支板和所述下支板的肋板，所述加热装置的下端通过隔热衬垫与所述下支板的上表面连接，所述延长部穿过所述上支板。进一步地，所述间隙为1mm。进一步地，所述上支板上设有多个用于调整所述流动沸腾检测单元的水平度的蝶形螺钉。进一步地，所述实验装置还包括水循环系统，水温控制系统和数据采集系统；所述水循环系统包括恒温储液器，所述恒温储液器上设有水位计和电磁离心泵，所述电磁离心泵通过流量计与所述工质流体入口连通，所述电磁离心泵与所述流量计之间还设有与所述恒温储液器连通的旁通阀；所述水温控制系统包括冷却器和位于所述恒温储液器内的加热器，所述冷却器通过过滤器与所述工质流体出口连通，所述冷却器与所述恒温储液器还通过管路一连通；所述数据采集系统包括用于采集温度数据的温度传感器和用于分析温度数据的计算机；工作状态下，所述恒温储液器内的工质通过所述电磁离心泵泵入到所述流动沸腾检测单元，并依次通过所述过滤器和所述冷却器回到所述恒温储液器内，工质分别经过所述恒温储液器，所述电磁离心泵，所述流量计，从所述工质流体入口进入到所述流动沸腾检测单元，从所述工质流体出口离开所述流动沸腾检测单元，经过所述过滤器进入到所述冷却器，并最终回到所述恒温储液器内。与现有技术相比，本技术采用宽通道可以减少压力波动对于流动沸腾的影响，因此研究不同换热表面时，采用宽通道可以更加客观的评价换热面的流动沸腾换热效果。本技术采用透明的玻璃板框，便于观察沸腾过程中气泡的形成和脱离，从而判断换热表面对流动沸腾的影响。本技术通过实验参数测量计算出换热表面上流动沸腾的热流密度，并可调节换热表面温度及工质流体温度和流量。通过对不同工质温度和不同工质流量时的实验数据进行分析对比研究换热表面对流动沸腾换热的影响。本技术可以更换换热表面，从而研究不同换热表面的流动沸腾传热特性。基于上述理由本技术可在流动沸腾换热领域等领域广泛推广。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术的温控检测装置结构示意图。图2是图1中A-A向示意图。图3是本技术的温控检测装置的俯视图。图4是图3中B-B向示意图。图5是本技术的具体实施方式中实验装置结构示意图。图6是本技术的具体实施方式中实验装置的左视图。图7是本技术的具体实施方式中实验装置的右视图。图8是本技术的具体实施方式中实验装置的俯视图。其中，1、温控检测装置，2、恒温储液箱，3、冷却器，4、真空表，5、压力表，6、温度表；11、加热装置，12、流动沸腾检测单元，13、支撑部，21、水位计，22、电磁离心泵，23、流量计，24、旁通阀，31、过滤器，32、连接板，33、管路一，34、支座；111、延长部，112、筒状加热器，113、隔热衬垫，121、上端板，122、下端板，123、玻璃板框，124、螺栓，131、上支板，132、下支板，133、肋板；1111、温度传感器一，1112、温度传感器二，1113、温度传感器三，1114、温度传感器四，1211、工质流体入口，1212、工质流体出口，1213、温度传感器五，1214、温度传感器六，1215、温度传感器七，1221、通槽，1222、换热片，1231、密封垫，1311、蝶形螺钉。具体实施方式如图1-图4所示，一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置，包括一温控检测装置1，所述温控检测装置1包括换热表面温度控制系统和流动沸腾检测单元12；所述换热表面温度控制系统包括一加热装置11，所述加热装置上端设有一延长部111，所述延长部111上设有四个安装温度传感器的孔，所述孔的轴线垂直于所述延长部111的延长方向，所述延长部111的材质为铜，四个所述孔内分别安装有温度传感器一1111，温度传感器二1112，温度传感器三1113，温度传感器四1114，所述温度传感器二1112，所述温度传感器三1113和所述温度传感器四1114沿所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置，其特征在于：所述实验装置包括一温控检测装置，所述温控检测装置包括换热表面温度控制系统和流动沸腾检测单元；所述换热表面温度控制系统包括一加热装置，所述加热装置上端设有一延长部，所述延长部上设有多个安装温度传感器的孔，所述孔的轴线垂直于所述延长部的延长方向，所述延长部的材质为铜；所述流动沸腾检测单元包括上端板，下端板和位于所述上端板和所述下端板之间的玻璃板框，所述上端板，所述下端板和所述玻璃板框围成一换热空间，所述上端板上设有工质流体入口，工质流体出口和多个安装温度传感器的通孔，所述工质流体入口和所述工质流体出口分别位于所述上端板的两端，所述下端板上设有容纳所述延长部的通槽，所述通槽靠近所述下端板的上表面的一端设有一换热片，所述换热片的上表面与所述下端板的上表面处于同一平面内，所述流动沸腾检测单元通过一支撑部支撑。

【技术特征摘要】
1.一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装置，其特征在于：所述
实验装置包括一温控检测装置，
所述温控检测装置包括换热表面温度控制系统和流动沸腾检测单元；
所述换热表面温度控制系统包括一加热装置，
所述加热装置上端设有一延长部，所述延长部上设有多个安装温度传感器
的孔，所述孔的轴线垂直于所述延长部的延长方向，所述延长部的材质为铜；
所述流动沸腾检测单元包括上端板，下端板和位于所述上端板和所述下端
板之间的玻璃板框，所述上端板，所述下端板和所述玻璃板框围成一换热空间，
所述上端板上设有工质流体入口，工质流体出口和多个安装温度传感器的
通孔，所述工质流体入口和所述工质流体出口分别位于所述上端板的两端，
所述下端板上设有容纳所述延长部的通槽，所述通槽靠近所述下端板的上
表面的一端设有一换热片，所述换热片的上表面与所述下端板的上表面处于同
一平面内，
所述流动沸腾检测单元通过一支撑部支撑。
2.根据权利要求1所述的一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装
置，其特征在于：所述延长部的侧壁与所述通槽的内壁之间设有用于填充隔热
材料的间隙，所述延长部的顶端与所述换热片之间涂有导热硅脂。
3.根据权利要求1所述的一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装
置，其特征在于：所述加热装置呈实心圆柱状，所述实心圆柱的材质为铜，所
述加热装置内嵌有四个绕所述加热装置的轴线均匀分布的筒状加热器，所述筒
状加热器的轴线平行于所述加热装置的轴线。
4.根据权利要求1所述的一种研究换热表面对流动沸腾换热影响的实验装
置，其特征在于：所述上端板与所述玻璃板框之间以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志泉，崔文彬，冯元力，崔洋，宋昌健，于超，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21