【技术实现步骤摘要】
一种用于真空池沸腾换热测试平台及测试方法
[0001]本专利技术涉及换热测量领域，特别涉及一种用于冷却工质在封闭大空间内池沸腾中热流密度的测试技术，尤其涉及一种在真空条件下冷却液池沸腾的测试技术。
技术介绍
[0002]真空池沸腾在工业领域中得到广泛的应用，包括高热流密度设备冷却、海水淡化和药物生产提取等。由于沸腾冷却具有极高的换热效率，因此被视为未来电子设备的冷却系统重要的发展趋势之一，以保证电子设备工作的可靠性，并延长使用寿命，特别是目前电子设备集成度的提高。通过将电子设备浸没在沸腾工质中，可以通过气液相变迅速带走电子设备中的热量，从而对其进行冷却。然而，池沸腾的换热效率无法直接测量，仅能通过一系列的推导公式来计算出此时的热流密度。由于池沸腾的换热机理十分复杂，单个参数的改变对测量结果的误差影响很大，尤其是在真空池沸腾中压力波动较大的情况下，因此传统的测量方法的精度很低。例如：文献“闫美月,潘良明,马在勇,李想,万灵峰.基于汽泡动力学特性的窄矩形通道内的CHF机理模型[J].核技术,2022,45(10):103>‑
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于真空池沸腾换热测试平台，包括一个密封的沸腾室(8)，其特征是：沸腾室(8)内部下方的正中间设有加热铜棒保温层(11)、加热铜棒(12)和热流道弹簧加热器(13)，加热铜棒(12)上半段的侧壁上沿轴向上下依次开有五个测温孔，每个测温孔中各装有一个K型热电偶，加热铜棒(12)正上方设置第六个K型热电偶，每个K型热电偶均经电线依次连接沸腾室(8)外部的温度变送器(1)、数据采集卡(25)和计算机(26)；加热铜棒(12)下半段侧壁上有螺旋槽，螺旋槽中容纳螺旋形的热流道弹簧加热器(13)，加热铜棒(12)以及热流道弹簧加热器(13)的外部均紧密包裹有加热铜棒保温层(11)，加热铜棒保温层(11)外部设有固定连接在沸腾腔体(8)底部的辅助加热器(14)，热流道弹簧加热器(13)和辅助加热器(14)分别经导线连接在沸腾室(8)外部的可调直流电源(15)，沸腾室(8)内壁上装有电容式液位计(5)，沸腾室(8)的侧壁四周均布至少有两个视镜孔，每个视镜孔处装有一个视镜(6)，其中一个视镜(6)处装有无频闪光源(7)，无频闪光源(7)对面的另一个视镜(5)处装有高速摄像机(32)，沸腾室(8)顶部经管道依次连接输送泵(29)、流量计(24)、冷凝储液罐(23)、温度控制阀(31)以及板式冷凝器(30)的冷凝管道出口；冷凝储液罐(23)内装有电子液体温度计(22)，沸腾室(8)顶部经管道依次连接真空缓冲罐(16)、真空泵(18)、三向阀(28)以及板式冷凝器(30)；真空缓冲罐(16)内装有压力传感器(17)，真空泵(18)的出气口与三向阀(28)的第一通道相连接，三向阀(28)的第二通道连接板式冷凝器(30)的冷凝管道入口，三向阀(28)的第三通道连接水槽(19)，板式冷凝器(30)的冷却液管道出入口之间串联恒温槽(20)和循环水泵(21)；所述的无频闪光源(7)、高速摄像机(32)、循环水泵(21)、输送泵(29)、温度控制阀(31)、真空泵(18)和三向阀(28)分别经控制线连接计算机(26)，所述的可调直流电源(15)、电容式液位计(5)、流量计(24)、电子液体温度计(22)、压力传感器(17)分别经数据采集卡(25)连接计算机(26)。2.根据权利要求1所述的一种用于真空池沸腾换热测试平台，其特征是：沸腾室(8)的底部开有排液口，排液口经管道依次连接排水阀(9)和冷却液回收罐(33)，排水阀(9)经控制线连接计算机(26)。3.根据权利要求1所述的一种用于真空池沸腾换热测试平台，其特征是：沸腾室(8)顶部开口处用法兰下盖板(4)、密封圈(27)和法兰上盖板(3)密封，法兰上盖板(3)在法兰下盖板(4)的正上方，密封圈(27)放置在法兰上盖板(3)与法兰下盖板(4)之间，以螺栓压紧密封。4.根据权利要求3所述的一种用于真空池沸腾换热测试平台，其特征是：法兰上盖板(3)与法兰下盖板(4)的中间位置开有贯通到沸腾室(8)内的一个视镜孔，视镜孔处装有一个视镜(6)。5.根据权利要求1所述的一种用于真空池沸腾换热测试平台，其特征是：五个K型热电偶中最上方的第一个K型热电偶的中心距离加热铜棒(12)顶端2mm，第六个K型热电偶距离加热铜棒(12)顶部10
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15mm。6.一种如权利要求1所述的用于真空池沸腾换热测试平台的测试方法，其特征是包括以下步骤：步骤一：计算机(26)控制三向阀(28)的第一通和第三通道打开，开启真空泵(18)，沸腾室(8)内的空气经真空...
【专利技术属性】
技术研发人员：李仲兴，王翔，耿国庆，贾英竹，覃夷旭，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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