一种“内窥式”热管可视化装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种“内窥式”热管可视化装置及测试方法。“内窥式”热管可视化装置包括“内窥式”热管(A1或A2)、冷却系统(B)、拍摄系统(C)和加热系统(D)。其中“内窥式”热管(A1或A2)由热管主体管(3A1或3A2)、透明玻璃管(4)和工质(11)组成，通过第一可伐合金环(2)和第二可伐合金环(5)、膨胀节(6)、第一端盖(1)和第二端盖(7)进行封接；透明玻璃管(4)放置在热管主体管(3A1或3A2)内部，内窥镜(22)与高速相机(20)连接，并伸入透明玻璃管(4)内拍摄热管主体管(3A1或3A2)内部工质(11)的相变及两相流型；本发明专利技术构建的装置及方法适用于揭示热管内部工质在金属壁面下的相变传热传质机理，测试过程更贴近实际工况，提高了测试结果的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种“内窥式”热管可视化装置及测试方法
本专利技术涉及一种“内窥式”热管及其可视化测试方法，特别适用于金属热管内部工质相变和两相流机理可视化实验研究。
技术介绍
热管是一种高效的传热设备，具有结构简单、灵活多变的特点，已经广泛应用于航空航天电子元件散热、动车组散热、石油化工、太阳能集热器以及余热回收等领域。热管是在受限空间内发生复杂的沸腾、冷凝以及两相流动现象，具有复杂的传热传质机理。研究其相变传热及两相流机理对优化热管结构、提升传热性能具有重要作用。在热管的传热传质机理研究方面，电容层析成像和中子成像等技术是揭示热管相变和两相流传热特性的有效途径。电容层析成像技术是根据被测物质各相的介电常数获得相态分布规律，可用于了解热管内工质的两相分布。但是难以捕捉到气泡的形态变化和两相流动规律，并且存在一定的放射性危险。中子成像技术是基于射线穿过物体时会发生衰减的基本原理，获得样品内部工质的空间分布和密度变化等。但对中子源的高要求也制约了中子成像的发展，且费用高、设备笨重，安全性要求高。目前研究较多的是通过全透明材质可视化实验考察热管内部工质的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种“内窥式”热管可视化装置，其特征在于由“内窥式”重力热管(A1)、冷却系统(B)、拍摄系统(C)和加热系统(D)组成；其中“内窥式”重力热管(A1)由重力热管主体管(3A1)、透明玻璃管(4)、第一可伐合金环(2)和第二可伐合金环(5)、膨胀节(6)、第一端盖(1)和第二端盖(7)，以及工质(11)组成；重力热管主体管(3A1)由蒸发段(10)、绝热段(9)和冷凝段(8)组成；重力热管主体管(3A1)垂直放置，透明玻璃管(4)同轴放置在重力热管主体管(3A1)内部，两端分别与第二和第一可伐合金环(5)和(2)的一端过渡封接；第二可伐合金环(5)的另一端与膨胀节(6)的一端进行封接，膨胀...

【技术特征摘要】
1.一种“内窥式”热管可视化装置，其特征在于由“内窥式”重力热管(A1)、冷却系统(B)、拍摄系统(C)和加热系统(D)组成；其中“内窥式”重力热管(A1)由重力热管主体管(3A1)、透明玻璃管(4)、第一可伐合金环(2)和第二可伐合金环(5)、膨胀节(6)、第一端盖(1)和第二端盖(7)，以及工质(11)组成；重力热管主体管(3A1)由蒸发段(10)、绝热段(9)和冷凝段(8)组成；重力热管主体管(3A1)垂直放置，透明玻璃管(4)同轴放置在重力热管主体管(3A1)内部，两端分别与第二和第一可伐合金环(5)和(2)的一端过渡封接；第二可伐合金环(5)的另一端与膨胀节(6)的一端进行封接，膨胀节(6)的另一端和重力热管主体管(3A1)通过第二端盖(7)进行封接；第二可伐合金环(2)的另一端和重力热管主体管(3A1)通过第一端盖(1)进行封接；工质(11)置于重力热管主体管(3A1)内部；冷却系统(B)由恒温浴槽(16)、泵(15)和冷却装置(14)组成，冷却装置(14)固定在冷凝段(8)外壁面，冷却装置(14)的进液口与泵(15)的出液口通过管路连接，泵(15)的进液口与恒温浴槽(16)的出液口通过管路连接，冷却装置(14)的出液口与恒温浴槽(16)的进液口通过管路连接；拍摄系统(C)由高速摄像机(20)、内窥镜(22)、光纤管(23)、冷光源(18)、镜头转接器(21)和图像处理器(19)组成；其中高速摄像机(20)固定在位移台(13)上，通过镜头转接器(21)与内窥镜(22)下端的观察口连接，冷光源(18)通过光纤管(23)与内窥镜(22)观察口上端的光源接口连接，内窥镜垂直伸入重力热管主体管(3A1)的透明玻璃管(4)内部，图像处理器(19)通过数据线与高速摄像机(20)的数据输出端口连接；加热系统(D)由调压器(12)和加热装置(17)组成，其中加热装置缠绕在蒸发段(10)壁面，通过导线与调压器(12)连接。


2.根据权利要求1所述的“内窥式”热管可视化装置，其特征在于重力热管主体管(3A1)的材质为不锈钢、铝、铜或碳钢；所述的蒸发段(10)直径范围为20～100mm，长度50～500mm，壁厚0.5～4mm；所述的蒸发段(10)内表面填充吸液芯(10a)；吸液芯(10a)形状为金属丝网、沟槽吸液芯或泡沫金属吸液芯；所述的冷凝段(8)直径范围为20～100mm，长度范围为50～500mm，壁厚0.5～4mm，其形状为直管或波纹管；所述的绝热段(9)直径范围为20～100mm，长度50～500mm，壁厚0.5～4mm。


3.一种“内窥式”热管可视化装置，其特征在于由“内窥式”环路热管(A2)、冷却系统(B)、拍摄系统(C)和加热系统(D)组成；其中“内窥式”环路热管(A2)由环路热管主体管(3A2)、透明玻璃管(4)、第一可伐合金环(2)和第二可伐合金环(5)、膨胀节(6)、第一端盖(1)和第二端盖(7)、冷凝段(8)、绝热段(9)、蒸发段(10)和工质(11)组成；其中绝热段(9)包括：冷凝液下降管(9a)、段蒸汽上升管(9b)和U型储液管(9c)；环路热管主体管(3A2)水平放置，透明玻璃管(4)放置在环路热管主体管(3A2)内部，两端分别与第一可伐合金环(2)和第二可伐合金环(5)进行封接；第二可伐合金环(5)另一端与膨胀节(6)的一端进行封接；膨胀节(6)的另一端和环路热管主体管(3A2)通过第二端盖(7)进行封接；第一可伐合金环(2)的另一端和环路热管主体管(3A2)通过第一端盖(1)进行封接；环路热管主体管(3A2)靠近第二端盖(7)侧的底部与U型储液管(9c)的一端封接；U型储液管(9c)的另一端与冷凝液下降管(9a)的下端焊接，冷凝液下降管(9a)的另一端与冷凝段(8)的一端封接，冷凝段(8)另一端与蒸汽上升管(9b)的一端封接，蒸汽上升管(9b)的另一端与环路热管主体管(3A2)靠近第一端盖(1)侧的顶部进行封接；冷却系统(B)由恒温浴槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱跃钊，姚慧聪，王银峰，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32