本实用新型专利技术提供了一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其包括微通道沸腾换热测试装置、与所述微通道沸腾换热测试装置连通的换热工质循环回路装置，与所述微通道沸腾换热测试装置电连接的外加电场发生装置，以及用于对所述微通道沸腾换热测试装置的测试过程进行可视化观测的可视化观测装置；所述微通道沸腾换热测试装置包括微通道沸腾换热器，可拆卸安装在所述微通道沸腾换热器上的单头电加热管，以及与所述单头电加热管电连接的可调功率电源。本实用新型专利技术利用氧化铟锡导电膜良好的透光性和导电性，借助可视化观测装置实现对电场强化微通道沸腾传热的可视化观察研究，且其操作方便、测试精度高。操作方便、测试精度高。操作方便、测试精度高。
【技术实现步骤摘要】
一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置
[0001]本技术涉及微通道相变强化传热
，尤其涉及一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着微尺度技术的快速发展，超大规模集成电路在微电子机械系统、航空航天和光电等领域日益受到广泛的关注，而集成电路芯片发热量的迅速增加严重制约了其性能，热致失效是目前微电子器件失效的主要形式。因此，高热流密度散热是微电子器件高效稳定运行亟待突破的重大瓶颈，也是微电子行业发展的关键技术之一。
[0003]微通道沸腾换热器集合了微通道换热器和沸腾冷却技术两者的优点：一方面尺度微小化可弥补传统散热方式设备体积大以及难以在有限空间内高效冷却的不足，从而满足设备微型化、紧凑化的发展趋势；另一方面沸腾传热可有效增大换热量和提高设备温度均匀性，维持设备处于适宜的工作温度，从而保证设备的高效稳定运行。随着微电子器件对集成度、性能和可靠性要求的不断提高，许多研究者致力于研发适用于微通道沸腾换热器的强化传热技术，以进一步强化其传热性能，进而提高能源的有效利用。其中，电场强化传热技术具有传热强化效果好、操作简单、容易控制、功耗低和无机动部件等优点，不仅能实现高热流密度散热，还可通过控制电场调节散热能力，是解决微电子器件高效稳定运行的一个重要途径。
[0004]电场强化沸腾传热主要是利用电场力对沸腾过程中气泡的形成、生长、脱离和运动等气泡动力学行为进行作用，改善通道内两相流动状态，进而达到强化传热的效果。但目前关于电场强化微通道流动沸腾传热的影响机制和换热机理尚未有较为明确的描述，因此需要一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置来研究电场作用下微通道流动沸腾的传热和两相流动特性。
[0005]现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
[0006]鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，能系统测试和可视化观察电场作用下微通道流动沸腾的传热和两相流动特性。
[0007]本技术的技术方案如下：
[0008]一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，包括微通道沸腾换热测试装置、与所述微通道沸腾换热测试装置连通的换热工质循环回路装置，与所述微通道沸腾换热测试装置电连接的外加电场发生装置，以及用于对所述微通道沸腾换热测试装置的测试过程进行可视化观测的可视化观测装置；所述微通道沸腾换热测试装置包括微通道沸腾换热器，可拆卸安装在所述微通道沸腾换热器上的单头电加热管，以及与所述单头电加热管电连接的可调功率电源。
[0009]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述微通道沸腾换热器包括从下至上层叠设置且通过紧固螺栓和螺母固定安装的底座隔热板、含进出口隔热体以及玻璃上盖板；所述底座隔热板与所述含进出口隔热体之间设置有含微通道紫铜热沉；所述含进出口隔热体与所述含微通道紫铜热沉之间设置有密封垫片；所述含进出口隔热体与所述玻璃上盖板之间设置有氧化铟锡导电膜，所述氧化铟锡导电膜与所述含进出口隔热体之间设置有密封圈。
[0010]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述氧化铟锡导电膜作为正极电极与所述外加电场发生装置电连接，所述氧化铟锡导电膜由PET基底以及溅射在所述PET基底上的高阻值ITO薄膜组成。
[0011]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述含微通道紫铜热沉作为负极电极与所述外加电场发生装置电连接，所述含微通道紫铜热沉的顶端设置有微通道，所述含微通道紫铜热沉的中部设置有用于安装热电偶的测温孔，所述含微通道紫铜热沉上位于微通道和测温孔之间的位置上设置有用于放置所述密封垫片的凸台，所述含微通道紫铜热沉的底部设置有用于安装所述单头电加热管的加热孔；所述微通道由10
‑
250个微凸台结构构成的阵列组成。
[0012]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述含进出口隔热体包括隔热本体，设置在所述隔热本体左右两端的两个稳流腔，其中一个稳流腔上设置有换热工质进口，另一个稳流腔上设置有换热工质出口，所述稳流腔上还设置有用于安装热电偶的测温口以及用于连接压力传感器的测压口；所述隔热本体的顶部设置有放置密封圈的凹槽，所述隔热本体的中部设置有用于放置所述含微通道紫铜热沉的中通体。
[0013]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述可视化观测装置包括用于放置所述微通道沸腾换热器的光学移动平台，设置在所述微通道沸腾换热器上方的光学显微镜和高速摄像仪。
[0014]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述外加电场发生装置包括高压放大器以及与所述高压放大器电连接的信号发生器，所述高压放大器的正负极分别与所述氧化铟锡导电膜和所述含微通道紫铜热沉电连接。
[0015]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述换热工质循环回路装置包括通过管道依次连通的用于冷却微通道沸腾换热器所流出高温换热工质的冷却装置、用于储存换热工质的储液罐、过滤器、循环动力装置、流量计和预热装置，还包括通过管道与所述储液罐连通的注液装置。
[0016]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，所述循环动力装置包括磁力泵以及与所述磁力泵电连接的转速调节器和旁通针阀。
[0017]所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其中，还包括数据采集装置，所述数据采集装置包括热电偶、压力传感器、数据采集器和电脑。
[0018]有益效果：本技术利用氧化铟锡导电膜良好的透光性和导电性，借助可视化观测装置实现对电场强化微通道沸腾传热的可视化观察研究；所提出的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置可用于测试沸腾过程中外加电场作用下微通道内的两相流动特性和传热特性，且操作方便、测试精度高。
附图说明
[0019]图1为本技术一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置的结构示意图。
[0020]图2为本技术微通道沸腾换热器的爆炸示意图。
[0021]图3为本技术实施例的氧化铟锡导电膜的结构示意图。
[0022]图4为本技术实施例的含微通道紫铜热沉的侧视结构示意图。
[0023]图5为本技术实施例的含微通道紫铜热沉的俯视结构示意图。
[0024]图6为本技术实施例的密封垫片的结构示意图。
[0025]图7为本技术实施例的含进出口隔热体的立体结构示意图。
[0026]图8为本技术实施例的含进出口隔热体的剖视示意图。
具体实施方式
[0027]本技术提供了一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0028]请参阅图1，图1为本技术一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置的结构示意图，如图所示，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其特征在于，包括微通道沸腾换热测试装置、与所述微通道沸腾换热测试装置连通的换热工质循环回路装置，与所述微通道沸腾换热测试装置电连接的外加电场发生装置，以及用于对所述微通道沸腾换热测试装置的测试过程进行可视化观测的可视化观测装置；所述微通道沸腾换热测试装置包括微通道沸腾换热器，可拆卸安装在所述微通道沸腾换热器上的单头电加热管，以及与所述单头电加热管电连接的可调功率电源。2.根据权利要求1所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其特征在于，所述微通道沸腾换热器包括从下至上层叠设置且通过紧固螺栓和螺母固定安装的底座隔热板、含进出口隔热体以及玻璃上盖板；所述底座隔热板与所述含进出口隔热体之间设置有含微通道紫铜热沉；所述含进出口隔热体与所述含微通道紫铜热沉之间设置有密封垫片；所述含进出口隔热体与所述玻璃上盖板之间设置有氧化铟锡导电膜，所述氧化铟锡导电膜与所述含进出口隔热体之间设置有密封圈。3.根据权利要求2所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其特征在于，所述氧化铟锡导电膜作为正极电极与所述外加电场发生装置电连接，所述氧化铟锡导电膜由PET基底以及溅射在所述PET基底上的高阻值ITO薄膜组成。4.根据权利要求2所述的可视化电场强化微通道沸腾传热实验装置，其特征在于，所述含微通道紫铜热沉作为负极电极与所述外加电场发生装置电连接，所述含微通道紫铜热沉的顶端设置有微通道，所述含微通道紫铜热沉的中部设置有用于安装热电偶的测温孔，所述含微通道紫铜热沉上位于微通道和测温孔之间的位置上设置有用于放置所述密封垫片的凸台，所述含微通道紫铜热沉的底部设置有用于安装所述单头电加热管的加热孔；所述微通道由10
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄晓如，余鹏，李翔，邓启宇，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：
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