一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置，包括测试盒及水室；测试盒由前面板、后面板以及四周侧板构成，前面板的前表面上布置若干铠装热电偶，热电偶的端部露出前表面，其引线从后面引出；前面板的反面上在与前表面对应位置上以相同间隔和相同规则布置同样数目的非铠装热电偶；后面板上开有若干锥形喷水孔，锥形喷水孔的小头指向所述前面板，锥形喷水孔开孔位置与所布设热电偶的位置相交错；水室与所述后面板固定连接，且水室内的水在压力作用下喷射到锥形喷水孔内，且通过锥形喷水孔喷射出的水流速度、压力均匀。本实用新型专利技术装置相对简单，同时能确保在比较低温度下稳定连续地对高倍率聚光辐射的热流密度及其分布状态进行测试。

A device for measuring the surface heat flux of high power solar focal spot

The utility model relates to a test device for the surface heat flow density of a high magnification solar focal spot, which includes a test box and a water chamber; the test box is composed of a front panel, a back panel and a side panel around it, on the front surface of the front panel are arranged a number of armored thermocouples, the end of the thermocouple is exposed to the front surface, and the lead is led out from the back; on the back side of the front panel, the corresponding position with the front surface is the same The spacing and the same regular arrangement of the same number of unarmoured thermocouples; the rear panel is provided with a number of conical spray holes, the small head of which points to the front panel, and the position of the conical spray hole is staggered with the position of the thermocouple; the water chamber is fixedly connected with the rear panel, and the water in the water chamber is sprayed into the conical spray hole under the action of pressure, and the water is sprayed through the conical spray hole The velocity and pressure of the jet flow are uniform. The device of the utility model is relatively simple, at the same time, it can ensure that the heat flow density and distribution state of the high-power concentrated radiation can be tested stably and continuously under relatively low temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置
本技术属于旋转抛物面聚光型太阳能发电及热利用
，尤其涉及一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置。
技术介绍
在太阳能热发电和热利用领域中，聚光辐射倍率达到1000～2000以上，吸热表面的工作温度在550-650℃，如塔式发电，或甚至达到750℃以上，如斯特林机发电。在研究高倍率聚光热发电或热利用过程中，必须对每一个反射镜面进行调焦，以便使吸热表面上的热流分布达到设计要求的状态。但这种热流密度分布测试往往不能在实际吸热面上实施，必须在现场的一个模拟装置表面上进行。该项测试始终是一个技术难点，其难度体现在：(1)吸热表面温度很高，一般常用的温度传感器难以承受；(2)即使采用高温耐火材料板充当受热面，在这种高倍率的聚光辐射下也只能坚持十几秒钟就开始熔化变形，于是材料的物性和传热机制发生根本变化，完全无法实现热流密度的连续稳定测量。因此，基于这些问题，提供一种既不必使用昂贵的高温温度传感元件，装置相对简单，同时能确保在比较低温度下稳定连续地对高倍率聚光辐射的热流密度及其分布状态进行测试的装置，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既不必使用昂贵的高温温度传感元件，装置相对简单，同时能确保在比较低温度下稳定连续地对高倍率聚光辐射的热流密度及其分布状态进行测试的装置。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置，包括测试盒及水室；>所述测试盒由前面板、后面板以及四周侧板构成，所述前面板的前表面上布置若干铠装热电偶，热电偶的端部露出前表面，其引线从后面引出；所述前面板的反面上在与前表面对应位置上以相同间隔和相同规则布置同样数目的非铠装热电偶，其引线也从该板的后方引出；所述后面板上开有若干锥形喷水孔，锥形喷水孔的小头指向所述前面板，锥形喷水孔开孔位置与所布设热电偶的位置相交错；所述水室与所述后面板固定连接，且水室内的水在压力作用下喷射到锥形喷水孔内，且通过锥形喷水孔喷射出的水流速度、压力均匀。进一步的，所述铠装热电偶及非铠装热电偶以一定间隔并按正方形或正三角形规则排布。进一步的，所述测试盒为方形扁盒结构，且前面板及后面板的四个角均为圆弧形。进一步的，所述水室为方形结构，且顶角均为圆弧结构，所述水室与后面板相对的面上设有进水管口。进一步的，所述测试盒的四周侧板上分别设有冷却水出口，且冷却水出口的截面均呈长方形。进一步的，所述前面板、后面板之间的净距离为喷水孔直径的4～5倍。本技术的优点和积极效果是：1、本技术在测试过程中，采集前面板前后两侧成对热电偶的输出数据，再结合前面板的厚度、导热系数，就可以获得聚焦表面的热流密度分布数值，用该数据进行回归即可得出表面的热流密度等值线；2、本技术冷却水从测试盒后方的水室进入并从锥形喷水孔喷射到前面板的背面形成高强度的冷却，使前面板在高倍率聚光辐照下仍能够保持较低温度，从而在低温下实现高辐射热流密度的定量测量。附图说明以下将结合附图和实施例来对本技术的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。图1为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的侧视图；图2为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的前面板热电偶点位布置示意图；图3为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的后面板锥形喷水孔点位布置示意图；图4为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的部分剖面图；具体实施方式首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本技术的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本技术形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本技术的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面就结合图1至图4来具体说明本技术。实施例1图1为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的侧视图；图2为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的前面板热电偶点位布置示意图；图3为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的后面板锥形喷水孔点位布置示意图；图4为本技术实施例提供的高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置的部分剖面图；如图1～4所示，本实施例提供的一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置，包括测试盒1及水室2；所述测试盒1由前面板3、后面板4以及四周侧板5构成，所述前面板3的前表面上布置若干铠装热电偶6，热电偶的端部露出前表面，其引线从后面引出；所述前面板3的反面上在与前表面3对应位置上以相同间隔和相同规则布置同样数目的非铠装热电偶7，其引线也从该板的后方引出；所述后面板4上开有若干锥形喷水孔8，锥形喷水孔8的小头指向所述前面板3，锥形喷水孔8开孔位置与所布设热电偶的位置相交错；所述水室2与所述后面板4固定连接，且水室2内的水在压力作用下喷射到锥形喷水孔8内，且通过锥形喷水孔8喷射出的水流速度、压力均匀。需要说明的是，在本实施例中，所述铠装热电偶6及非铠装热电偶7以一定间隔并按正方形或正三角形规则排布。并且，所述测试盒1为方形扁盒结构，且前面板及后面板的四个角均为圆弧形；所述水室2也为方形结构，且顶角均为圆弧结构，所述水室2与后面板4相对的面上设有进水管口9；所述测试盒1的四周侧板5上分别设有冷却水出口10，且冷却水出口10的截面均呈长方形；并且，可以考虑，四个冷却水出口10的流通截面积总和等于或大于入口管口9的截面积，确保冷却水流动阻力小，换热效果好。并且，需要说明的是，所述前面板3、后面板4之间的净距离为喷水孔8直径的4～5倍,此处的直径为锥形喷水孔8的最小及最大直径的平均值。使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置，其特征在于：包括测试盒及水室；/n所述测试盒由前面板、后面板以及四周侧板构成，所述前面板的前表面上布置若干铠装热电偶，热电偶的端部露出前表面，其引线从后面引出；所述前面板的反面上在与前表面对应位置上以相同间隔和相同规则布置同样数目的非铠装热电偶，其引线也从该板的后方引出；所述后面板上开有若干锥形喷水孔，锥形喷水孔的小头指向所述前面板，锥形喷水孔开孔位置与所布设热电偶的位置相交错；/n所述水室与所述后面板固定连接，且水室内的水在压力作用下喷射到锥形喷水孔内，且通过锥形喷水孔喷射出的水流速度、压力均匀。/n

【技术特征摘要】
1.一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置，其特征在于：包括测试盒及水室；
所述测试盒由前面板、后面板以及四周侧板构成，所述前面板的前表面上布置若干铠装热电偶，热电偶的端部露出前表面，其引线从后面引出；所述前面板的反面上在与前表面对应位置上以相同间隔和相同规则布置同样数目的非铠装热电偶，其引线也从该板的后方引出；所述后面板上开有若干锥形喷水孔，锥形喷水孔的小头指向所述前面板，锥形喷水孔开孔位置与所布设热电偶的位置相交错；
所述水室与所述后面板固定连接，且水室内的水在压力作用下喷射到锥形喷水孔内，且通过锥形喷水孔喷射出的水流速度、压力均匀。


2.根据权利要求1所述的一种高倍率太阳能聚焦光斑表面热流密度测试装置，其特征在于：所述铠装热电偶及非铠装热电偶以一定间隔并按正方形或...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智勇，赵镇南，陈津南，刘潇，
申请(专利权)人：天津绿能通汇科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12