一种液滴辐射换热实验装置及方法制造方法及图纸

一种液滴辐射换热实验装置及方法，用于实验研究液滴在低温真空环境下的辐射换热特性，实验装置包括低温环境模拟系统、真空维持系统、液滴挂载系统、温度测量系统和相变观测系统；低温环境模拟系统用于降低试验舱温度，为单液滴辐射换热提供恒定的冷源温度；液滴挂载系统用于根据实验工况要求，挂载不同工质及直径的液滴；温度测量系统用于测量不同实验工况下液滴的温度，从而对液滴换热特性进行分析；相变观测系统用于对液滴在辐射换热过程中存在的相变进行观测，从而对液滴的相变特性进行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种液滴辐射换热实验装置及方法
本专利技术涉及液滴辐射换热
，具体涉及一种液滴在超低温、真空环境下的辐射换热实验装置及方法。
技术介绍
新型热控系统开发是航天器设计研发的重要课题之一。为克服热管式辐射器及回路式辐射器等传统固体表面辐射散热系统质量大、换热效率低、需要装甲保护等缺陷，液滴辐射器作为一种轻质、高效的空间换热装置被提出并广泛研究，液滴辐射器将换热工质通过压电陶瓷振荡等方式将其转化为数以亿计的微小液滴喷射而出，这些微小液滴在太空行进的过程中向外辐射热量，然后被收集器捕获再次循环利用。目前针对液滴辐射器的辐射换热特性已经进行了大量的数值模拟研究，也针对均匀液滴的生成及收集进行了实验研究，但是对于喷射液滴的辐射换热实验研究还没有。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液滴辐射换热实验装置及方法，为研究液滴在低温真空条件下的辐射换热特性提供实验装置和方法。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种液滴辐射换热实验装置，包括低温环境模拟系统、真空维持系统、液滴挂载系统，温度测量系统和相变观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液滴辐射换热实验装置，其特征在于：包括低温环境模拟系统、真空维持系统、液滴挂载系统、温度测量系统和相变观测系统；所述低温环境模拟系统主体为一圆筒，由舱盖(7)与舱体(8)组成，舱体(8)内抽真空，舱体(8)外壁铺设蛇形管(3)，蛇形管(3)中含有液氮作为冷却剂，舱盖(7)及舱体(8)外壁及蛇形管(3)外围包裹保温棉(2)；低温环境模拟系统还包括与蛇形管(3)连通的冷气机(5)，与冷气机(5)连接的第一阀门(12)、第二阀门(1)和液氮罐(4)，其中液氮罐(4)用于与蛇形管(3)连通；所述真空维持系统主体由真空泵(9)构成，真空泵(9)与舱体(8)通过管道连接，用于维持舱体(8)内的真空...

【技术特征摘要】
1.一种液滴辐射换热实验装置，其特征在于：包括低温环境模拟系统、真空维持系统、液滴挂载系统、温度测量系统和相变观测系统；所述低温环境模拟系统主体为一圆筒，由舱盖(7)与舱体(8)组成，舱体(8)内抽真空，舱体(8)外壁铺设蛇形管(3)，蛇形管(3)中含有液氮作为冷却剂，舱盖(7)及舱体(8)外壁及蛇形管(3)外围包裹保温棉(2)；低温环境模拟系统还包括与蛇形管(3)连通的冷气机(5)，与冷气机(5)连接的第一阀门(12)、第二阀门(1)和液氮罐(4)，其中液氮罐(4)用于与蛇形管(3)连通；所述真空维持系统主体由真空泵(9)构成，真空泵(9)与舱体(8)通过管道连接，用于维持舱体(8)内的真空环境；所述液滴挂载系统由固定支架(11)、工质贮存瓶(16)、针阀(17)与毛细注射管(18)组成，在舱体(8)内部设置固定支架(11)用于固定挂滴热电偶(6)，防止挂滴热电偶(6)的晃动对挂滴造成影响，工质贮存瓶(16)通过针阀(17)连接毛细注射管(18)，毛细注射管(18)插入舱体(8)中，针阀(17)对工质在毛细注射管(18)中的流量进行精细调节，毛细注射管(18)用于对液滴的注射及调节工质液滴的直径；所述温度测量系统由挂滴热电偶(6)、与挂滴热电偶(6)连接的数据采集器(13)以及置于圆筒外的红外摄像机(14)构成；所述相变观测系统由置于圆筒外的高速摄像机(15)组成；所述圆筒两侧面开有观察视窗(10)，分别用于红外摄像机(14)和高速摄像机(15)进行摄像。


2.根据权利要求1所述的一种液滴辐射换热实验装置，其特征在于：采用加注液氮的冷气机(5)为舱体(8)提供低温冷却，液氮在低温环境模拟系统中开式循环，通过第二阀门(1)排入大气，简化了低温环境模拟系统设备及管路布置，提高了冷却效率，相较于不添加冷气机(5)的开式循环有效减小了液氮损耗。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成龙，杨林翼，秦浩，秋穗正，田文喜，苏光辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61