【技术实现步骤摘要】
一种高温高压气体流动换热实验装置及方法
[0001]本专利技术涉及气体流动换热领域，具体涉及一种高温高压气体气体流动换热实验装置及方法。
技术介绍
[0002]高温高压气体流动换热实验是高温气冷堆研发的重要课题之一。针对管内对流传热，国外有很多不同形式的传热关系式，各自有其对应的使用范围。但在现有的气体流动传热实验研究中，将圆管直径固定的研究居多，缺乏对不同直径圆管，以及不同宽度矩形窄缝中流动传热特性的研究。现有的气体流动传热实验中，气体出口温度大多不超过700℃，缺少对高出口温度时气体流动传热特性的研究。并且缺乏对小规模，模块式实验台架的设计。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高温高压气体流动换热实验装置及方法，为研究高温高压工况下气体在圆管以及矩形窄缝中的流动换热特性提供实验装置和方法。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种高温高压气体流动换热实验装置，由供气系统、压缩空气系统、抽真空系统、加热系...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高温高压气体流动换热实验装置，其特征在于：由供气系统、压缩空气系统、抽真空系统、加热系统、冷却系统和测量仪表及信号采集系统组成；所述供气系统主体为高压气体瓶(20)通过第一阀门(17)向实验回路提供高纯气体并补充泄露气体，第一缓冲罐(9)和第二缓冲罐(11)作为稳压装置，能够有效消除流道内的流量及压力波动；气体增压泵组(10)将充分冷却的循环气体压缩至高压，高压气体经过第一减压阀(12)调整回路压力和质量流量，通过第一质量流量控制器(14)和第二质量流量控制器(15)对回路流量进行测量，供气管路上布置第一绝缘法兰(13)以消除实验段加热电极在实验回路上产生的电流；加热系统包括蛇形预热段(16)与实验段(2)，实验段(2)位于真空腔(3)中，实验段(2)两端连接差压变送器；蛇形预热段(16)由电加热丝缠绕，通过调压器调控加载在加热丝上的电压，从而改变蛇形预热段(16)加热功率，使气体温度达到期望的进口温度；通过在实验段(2)两端夹持的电加热电极(1)连接低压大电流的直流电源(5)进行加热，以满足预计的实验工况，在差压变送器入口取压管上布置第二绝缘法兰(6)以消除实验段加热电极在差压测量装置上产生的电流；压缩空气系统包括依次连接的螺杆式空压机(22)、空气缓冲罐(23)、压缩空气过滤器(24)、冷冻式压缩空气干燥机(25)和第二减压阀(26)，第二减压阀(26)出口连接气体增压泵组(10)；通过螺杆式空压机(22)将常压空气进行压缩，空气缓冲罐(23)用来消除高压空气的压力波动，通过压缩空气过滤器(24)以及冷冻式压缩空气干燥机(25)对压缩空气除尘除油和除水，并通过第二减压阀(26)调整压缩空气系统出口空气压力；抽真空系统包括真空泵(21)以及与真空泵(21)连接的第二阀门(18)和第三阀门(19)，第二阀门(18)入口连接在实验回路上，第三阀门(19)入口连接真空腔(3)，抽真空系统在实验开始前抽取实验回路中的空气，并在实验过程中维持真空腔(3)中的负压；实验段(2)采用热电偶测量实验段(2)壁面温度和实验段(2)进出口的气体温度，采用压力表测量实验段(2)入口处的气体压力，采用差压变送器测量实验段(2)进出口处气体压差，并将测量信息以电信号的形式传输至信号采集系统(4)；冷却系统由空气冷却段(7)和水冷套管(8)组成，用于冷却气体，使气体降温后进入第一缓冲罐(9)，并通过水泵(27)将储水箱(28)中储存的冷却水输送至水冷套管(8)水侧冷却气侧高温气体，通过调节旁通管道上的第四阀门(30)控制流经水冷套管(8)的冷却水流量，为提高水冷套管(8)冷却能力，高温侧气体和低温侧冷却水逆向流动，储水箱(28)中冷却水从下部流入、自上部流出；所述实验段(2)、空气冷却段(7)、水冷套管(8)气侧、第一缓冲罐(9)、气体增压泵组(10)、第二缓冲罐(11)、第一减压阀(12)、并联的第一质量流量控制器(14)和第二质量流量控制器(15)和蛇形预热段(16)依次串联组成实验回路。2.根据权利要求1所述的一种高温高压气体流动换...
【专利技术属性】
技术研发人员：王成龙，岳坤，陈思远，秦浩，秋穗正，苏光辉，田文喜，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。