一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统技术方案

本实用新型专利技术属于冷凝相变传热传质实验技术领域，针对缺乏非接触、非破坏性的精确测量方法的问题，本实用新型专利技术提供了一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统，一方面，通过封闭冷凝实验腔内特定温度、压力和热流量等实验特征参数测量，将冷凝相变过程中的冷凝台降温过程精确划分为未结凝的冷凝台非稳态导热阶段、未结凝的冷凝台稳态导热阶段和冷凝结凝阶段，从而判定冷凝台上液膜形成的准确时间。另一方面，通过顶视高清CCD相机和红外热像仪光学观测的方法判断冷凝液膜形成时间。以上三种方法之间相互佐证，可以准确确定冷凝相变工程中冷凝液膜形成的起始点。该测量方法不受地面重力的影响，在空间微重力条件下也能精准的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统
本技术属于冷凝相变传热传质实验
，具体涉及一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统。
技术介绍
蒸汽冷凝是带有相变的对流传热传质过程，广泛应用于各个工程领域之中，如冷凝泵、冷凝锅炉、冰箱与空调器中的冷凝器等。此外，冷凝换热在空间流体机械和热设备、空间生保系统和空间在轨流体管理中也有广泛应用。各种高热负荷壁面换热的需求以及各种新型冷凝器和相变换热器的不断发展，促使了冷凝相变换热研究工作的蓬勃发展，冷凝换热是当今国内外两相流传热传质领域的重要研究方向之一，也是目前际微重力流体物理的研究热点。不同环境压力、过冷度、不凝气体含量等条件下的冷凝液膜形成起始点，是蒸汽冷凝相变传热传质的重要特性，对于地基和空间热流体设备的换热性能和工作效率有重要影响。然而，精确地判定冷凝液膜起始点并获得其对应的特征参数面临着较大的挑战，尤其是缺乏非接触、非破坏性的精确测量方法。超声波手段是一种有效的冷凝液膜监测方法，但超声波测厚方法的其精确性依赖于液膜边界的倾斜角度和液膜位置，且测量的横向分辨率和视场直接受到超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统，其特征在于，包括封闭实验腔、实验工质注入单元和光学观测单元，/n所述的封闭实验腔上设置有蒸汽注入口、抽真空排气口、不凝性气体进气口，所述的封闭实验腔内设置有表面温度可控的冷凝台；/n所述的实验工质注入单元包含蒸汽发生器、蒸汽流量控制器和电磁阀，蒸汽发生器通过蒸汽流量控制器和蒸汽注入口连接，向封闭实验腔内注入一定温度和压力的实验蒸汽，不可凝性气体通过不凝性气体进气口注入封闭实验腔；/n所述的光学观测单元包含CCD相机和红外热像仪，所述CCD相机和红外热像仪安装在位移台上，通过CCD相机视频记录冷凝液膜增长过程，通过红外热像仪瞬间实时记录同一工况下...

【技术特征摘要】
1.一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统，其特征在于，包括封闭实验腔、实验工质注入单元和光学观测单元，
所述的封闭实验腔上设置有蒸汽注入口、抽真空排气口、不凝性气体进气口，所述的封闭实验腔内设置有表面温度可控的冷凝台；
所述的实验工质注入单元包含蒸汽发生器、蒸汽流量控制器和电磁阀，蒸汽发生器通过蒸汽流量控制器和蒸汽注入口连接，向封闭实验腔内注入一定温度和压力的实验蒸汽，不可凝性气体通过不凝性气体进气口注入封闭实验腔；
所述的光学观测单元包含CCD相机和红外热像仪，所述CCD相机和红外热像仪安装在位移台上，通过CCD相机视频记录冷凝液膜增长过程，通过红外热像仪瞬间实时记录同一工况下冷凝台表面温度。


2.根据权利要求1所述一种精确判定冷凝液膜形成起始点的综合测量系统，其特征在于，还设置有实验数据采集单元，所述的实验数据采集单元包含温度传感器、压力传感器、测温热电偶、温差热电偶、热流量传感器和数据采集器，温度传感器和压力传感器设置在封闭实验腔内，测温热电偶、温差热电偶、热流量传感器依次设置在冷凝台上，通过实验数据采集单元采集温度、压力和热流量随时间变化的实验数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋生，陶跃群，朱志强，张峥智，
申请(专利权)人：刘秋生，
类型：新型
国别省市：北京;11