用于测量高温高压环境下的动态接触角的实验装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于测量高温高压环境下的动态接触角的实验系统及其方法，其特征在于所述的实验系统主要由储气瓶、高压柱塞泵、高压微流量注射泵、液槽、机械压力表、高温高压可视釜、保温罩、机械化测试平台、压力传感器、冷光源、真空泵、真空缓冲容器、冷凝器、背压阀、热电偶、温度控制器、数据采集卡、安全阀、高速摄相机、外磁圈、低转速电机和计算机等装置组成。该实验系统主要包括动态接触角测量，液体进样，高压气体进样，温度和压力监控，光学成像和数据采集几部分。该系统能够满足实验的要求，具备较高的灵活性，可行性和安全性，有助于深入研究液体的浸润行为。

【技术实现步骤摘要】
用于测量高温高压环境下的动态接触角的实验装置及其方法
本专利技术属于强化沸腾换热等与表面浸润性有关的研究领域，尤其涉及到高温高压环境下表征水在金属固体表面的动态浸润性的实验研究。
技术介绍
表面浸润性是固体的表面特性之一。在基于蒸汽动力循环的火电和核电的换热设备中，金属表面的浸润性直接关系到锅炉和核反应堆内的沸腾和淬火传热性能，如临界热流密度(CHF)、Leidenfrost点和反应堆失水事故等。接触角是表征固体表面浸润性的重要参数，根据是否处于平衡状态，一般可分为静态接触角和动态接触角。静态接触角可用于描述固体表面的平衡条件下的浸润性能。单一的静态接触角不足以充分地表征固体表面的浸润性质，应当同时采用动态接触角进行衡量。实际的固体表面并非理想的光滑均匀表面，存在一定的粗糙度与化学异质性，导致接触角滞后。动态接触角可以分为前进角和后退角，一定程度上反映了固体表面的接触角滞后性质和动态润湿性能。显然，高温高压环境下的表面浸润性对沸腾和淬火传热性能具有关键的作用。但目前还未有可用于测量高温高压环境下，甚至水的临界状态下固体表面动态接触角的实验装置。有效的实验数据也未得到报道。然而，掌握液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量高温高压环境下的动态接触角的实验系统，其特征在于所述的实验系统主要由储气瓶、高压柱塞泵、高压微流量注射泵、液槽、高温高压可视釜、保温罩、机械化测试平台、压力传感器、冷光源、真空泵、真空缓冲容器、冷凝器、背压阀、热电偶、温度控制器、数据采集卡、安全阀、高速摄相机和计算机组成；所述的高温高压可视釜成圆柱体型；釜体轴向两端开设有蓝宝石视窗；釜体侧壁开设法兰接口，法兰接口处安装所述机械化测试平台；釜体壁内嵌入有若干加热管；釜体外壁围有保温罩；储气罐与高压柱塞泵通过管道相连，形成气体进样部分；高压柱塞泵出口通过管道接入高温高压可视釜内，液槽、高压微流量注射泵和不锈钢毛细针管顺次相连形成液...

【技术特征摘要】
1.一种用于测量高温高压环境下的动态接触角的实验系统，其特征在于所述的实验系统主要由储气瓶、高压柱塞泵、高压微流量注射泵、液槽、高温高压可视釜、保温罩、机械化测试平台、压力传感器、冷光源、真空泵、真空缓冲容器、冷凝器、背压阀、热电偶、温度控制器、数据采集卡、安全阀、高速摄相机和计算机组成；所述的高温高压可视釜成圆柱体型；釜体轴向两端开设有蓝宝石视窗；釜体侧壁开设法兰接口，法兰接口处安装所述机械化测试平台；釜体壁内嵌入有若干加热管；釜体外壁围有保温罩；储气罐与高压柱塞泵通过管道相连，形成气体进样部分；高压柱塞泵出口通过管道接入高温高压可视釜内，液槽、高压微流量注射泵和不锈钢毛细针管顺次相连形成液体进样部分，不锈钢毛细针管插入釜体内，不锈钢毛细针管出口位于机械化测试平台正上方；冷光源和高速摄像机分别置于高温高压可视釜的轴向两端，形成光学成像部分；高速摄像机将获得的图像传输至计算机；温度控制器与高温高压可视釜壁内的加热管相连；热电偶和压力传感器的测点均布置在高温高压可视釜腔内以测定釜内的温度和压力；数据采集卡分别与热电偶和压力传感器相连，将采集的数据传输至计算机中；冷凝器进口端与高温高压可视釜连接，出口端接有背压阀，背压阀出口通向大气；真空泵、真空缓冲容器相连构成抽真空部分，真空缓冲容器与高温高压可视釜通过管路相连；安全阀安装高温高压可视釜上。2.根据权利要求1所述的用于测量高温高压环境下的动态接触角的实验系统，其特征在于所述的机械化测试平台由实验固体表面、圆柱体凸台、齿条、齿条螺钉、带齿轮的样品台、螺纹杆、滑块、轴承、内磁圈、外磁圈和低转速电机组成；实验固体表面放置于带齿轮的样品台的凹槽内，带齿轮的样品台通过铰链与圆柱体凸台连接，保证其可绕铰链中心转动，齿条的无啮合齿一端以齿条螺钉与滑块连接，有啮合齿一端与带齿轮的样品台的齿轮啮合，滑块中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：范利武，宋嘉文，曾冬雷，田帅奇，冯飙，邵雪峰，俞自涛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33