一种微通道换热研究装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微通道换热研究装置，包括顶板、底板、冷板、第一测温结构和第一模拟热源，第一测温结构设置于所述盖板靠近所述基板的一端，所述第一测温结构用于测量所述微通道的内壁面温度；所述第一模拟热源用于与所述微通道内流通的工质直接接触，并对所述微通道内流通的工质进行加热。本申请能够提高热流密度和局部换热系数的测量精度。和局部换热系数的测量精度。和局部换热系数的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道换热研究装置


[0001]本专利技术涉及槽道的
，特别涉及一种微通道换热研究装置。

技术介绍

[0002]现有的微通道换热研究装置中，微通道设置在基板的一侧，加热面设置在基板的另一侧，加热面所施加的热负荷无法均匀且全部传递到微通道的壁面，部分热量会因为固体导热作用而扩散到微通道之外的区域，而这部分热量极难定量测量或计算，从而加大热流密度的测量误差，从而加大临界热流密度预测模型的误差；局部换热系数的测量也是测量加热面的温度，而不是测量与流体直接接触壁面的温度，如此测量会导致测量得到的局部换热系数为总体的平均换热系数，不能准确反映两相流型和换热过程的内在关联，而准确的局部换热系数、临界热流密度以及临界热流密度预测模型对微通道换热研究装置的设计起着至关重要的作用。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种能够准确测量热流密度和局部换热系数的微通道换热研究装置。
[0004]一种微通道换热研究装置，包括：
[0005]顶板，具有入液段和出液段，所述顶板还设置有第一流通孔和第二流通孔，所述入液段和所述第一流通孔连通，所述出液段和所述第二流通孔连通；
[0006]底板，设置于所述顶板的底端；
[0007]冷板，所述冷板包括基板和盖板，所述盖板靠近于所述顶板设置，所述基板设置于所述盖板的底端，所述盖板上设置有工质入口和工质出口，所述工质入口和所述第一流通孔连通，所述工质出口和所述第二流通孔连通，所述基板靠近所述盖板的一端设置有槽道，所述槽道包括依次连通的入液槽、微通道和出液槽，所述入液槽与所述工质入口连通，所述出液槽与所述工质出口连通；
[0008]第一测温结构，设置于所述盖板靠近所述基板的一端，所述第一测温结构用于测量所述微通道的壁面温度；以及
[0009]第一模拟热源，所述第一模拟热源用于与所述微通道内流通的工质直接接触，并对所述微通道内流通的工质进行加热。
[0010]可选的，所述第一模拟热源包括第一导电探针和金属薄膜，所述金属薄膜嵌设于所述槽道的内壁，所述第一导电探针的数量为两个，所述顶板上设置有第一固定孔，所述第一固定孔的数量为两个，两个所述第一固定孔分别和所述第一流通孔、第二流通孔同轴设置，所述第一导电探针一一对应穿设于所述第一固定孔中与所述金属薄膜相接触，以为所述金属薄膜供电，所述金属薄膜用于产生热量，以加热所述微通道内流通的工质。
[0011]可选的，所述第一测温结构包括多个测温段，多个测温段沿工质的流动方向间隔设置于所述盖板上。
[0012]可选的，所述微通道换热研究装置还包括第二模拟热源和第二测温结构，所述第二模拟热源设置于所述基板远离所述盖板的一端，所述第二模拟热源用于加热所述槽道的外壁面，以加热所述槽道内流通的工质，所述第二测温结构设置于所述基板远离所述盖板的一端，所述第二测温结构用于测量所述槽道的外壁面温度。
[0013]可选的，所述第二模拟热源包括金属层和第二导电探针，所述金属层设置于所述基板远离所述盖板的一端，所述第二导电探针的数量至少为两个，所述底板上还开设有第二固定孔，所述第二导电探针与所述第二固定孔一一对应，所述第二导电探针穿设于所述第二固定孔与所述金属层相接触，以为所述金属层供电，所述金属层用于为所述基板供电，以使所述基板产生热量，来加热所述微通道内流通的工质。
[0014]可选的，所述微通道换热研究装置还包括密封圈，所述顶板上还设置有密封圈槽，所述密封圈槽与所述第一固定孔同轴设置，所述密封圈设置于所述密封圈槽内且套设于所述第一导电探针上，所述密封圈用于实现所述顶板和所述盖板之间的密封。
[0015]可选的，所述顶板的底端设置有第一限位槽，所述底板的顶端设置有第二限位槽；所述第一限位槽和所述第二限位槽对接形成限位槽，所述冷板设置于所述限位槽内。
[0016]可选的，所述第一流通孔的直径小于所述第二流通孔的直径。
[0017]可选的，所述顶板上还设置有入液温度测量接口和出液温度测量接口，所述入液温度测量接口与所述入液段相连通，所述入液温度测量接口用于测量所述入液段输出的工质的温度，所述出液温度测量接口与所述出液段相连通，所述出液温度测量接口用于测量所述出液段输出的工质的温度。
[0018]可选的，所述顶板上还设置有入液压力测量接口和出液压力测量接口，所述入液压力测量接口与所述入液段相连通，所述出液压力测量接口与所述出液段相连通，所述入液压力测量接口和所述出液压力测量接口用于测量所述入液段输入的工质和所述出液段输出的工质之间的压力差。
[0019]本申请提供了一种微通道换热研究装置，工质从顶板的入液段进入，流经第一流通孔后经过工质入口流入入液槽，然后工质从入液槽进入微通道，在微通道中，第一模拟热源与工质直接接触并对工质进行加热，由于第一模拟热源与工质直接接触加热，第一模拟热源产生的热量能够全部传递到微通道的壁面，大幅度减少了因固体导热作用而扩散到微通道以外的区域的热量，减少了因为这部分热量难以定量测算而造成的误差，从而能够提高测量温度的精确性，更精确地测量热流密度，而热流密度的准确度提高，也减小了临界热流密度预测模型的误差；本申请通过设置第一测温结构直接测量微通道的壁面温度，因此减少了计算微通道以外的壁面至微通道的壁面传热的计算过程，减少了因热量横向扩散而产生的误差，从而能够提高局部换热系数的测量精度。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0021]图1为一实施例中微通道换热研究装置的爆炸示意图；
[0022]图2为一实施例中微通道换热研究装置的顶板的仰视图；
[0023]图3为一实施例中微通道换热研究装置的顶板的正视图；
[0024]图4为一实施例中微通道换热研究装置的基板的结构示意图；
[0025]图5为一实施例中微通道换热研究装置的盖板的结构示意图；
[0026]图6为一实施例中微通道换热研究装置的冷板的结构示意图；
[0027]图7为一实施例中微通道换热研究装置的冷板的俯视图；
[0028]图8为一实施例中微通道换热研究装置的基板的另一视角的结构示意图；
[0029]图9为一实施例中微通道换热研究装置的底板的俯视图
[0030]图10为一实施例中微通道换热研究装置的底板的结构示意图。
[0031]图中部件名称及序号：1、顶板；11、入液段；111、第一入液段；112、第二入液段；12、出液段；121、第一出液段；122、第二出液段；13、第一流通孔；14、第二流通孔；15、第一固定孔；16、密封圈槽；17、入液温度测量接口；18、出液温度测量接口；19、入液压力测量接口；20、出液压力测量接口；201、观察本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微通道换热研究装置，其特征在于，包括：顶板，具有入液段和出液段，所述顶板还设置有第一流通孔和第二流通孔，所述入液段和所述第一流通孔连通，所述出液段和所述第二流通孔连通；底板，设置于所述顶板的底端；冷板，所述冷板包括基板和盖板，所述盖板靠近于所述顶板设置，所述基板设置于所述盖板的底端，所述盖板上设置有工质入口和工质出口，所述工质入口和所述第一流通孔连通，所述工质出口和所述第二流通孔连通，所述基板靠近所述盖板的一端设置有槽道，所述槽道包括依次连通的入液槽、微通道和出液槽，所述入液槽与所述工质入口连通，所述出液槽与所述工质出口连通；第一测温结构，设置于所述盖板靠近所述基板的一端，所述第一测温结构用于测量所述微通道的壁面温度；以及第一模拟热源，所述第一模拟热源用于与所述微通道内流通的工质直接接触，并对所述微通道内流通的工质进行加热。2.根据权利要求1所述的微通道换热研究装置，其特征在于，所述第一模拟热源包括第一导电探针和金属薄膜，所述金属薄膜嵌设于所述槽道的内壁，所述第一导电探针的数量为两个，所述顶板上设置有第一固定孔，所述第一固定孔的数量为两个，两个所述第一固定孔分别和所述第一流通孔、第二流通孔同轴设置，所述第一导电探针一一对应穿设于所述第一固定孔中与所述金属薄膜相接触，以为所述金属薄膜供电，所述金属薄膜用于产生热量，以加热所述微通道内流通的工质。3.根据权利要求2所述的微通道换热研究装置，其特征在于，所述第一测温结构包括多个测温段，多个测温段沿工质的流动方向间隔设置于所述盖板上。4.根据权利要求1所述的微通道换热研究装置，其特征在于，所述微通道换热研究装置还包括第二模拟热源和第二测温结构，所述第二模拟热源设置于所述基板远离所述盖板的一端，所述第二模拟热源用于加热所述槽道的外壁面，以加热所述槽道内流通的工质，所述第二测温结构设置于所述基板远离所述盖板的一端，所述第二测温结构用于测量所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏进家，颜逸龙，杨小平，张永海，胡成玉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：