【技术实现步骤摘要】
可扩展的超临界二氧化碳管内对流换热性能实验系统
[0001]本专利技术涉及一种物质传热测试技术，特别涉及一种可扩展的超临界二氧化碳管内对流换热性能实验系统
。
技术介绍
[0002]CN114113215A
中使用感应线圈辐射加热或平面火焰加热的方式进行传热热边界的控制，但这种方法会导致整段测试管道受热不均，无法提供均匀的壁面热流密度，并且这种不均匀热流密度无法测量或修正，而不均匀的壁面热流密度会使主流焓沿流动方向的上升速度呈现非线性，最终导致实验测得的换热系数产生较大误差
。
[0003]CN113406141A
中使用电加热片作为热源，使用多个导热块和导热片紧贴在管壁上来提供均匀和不均匀的壁面热流条件，并在导热块上开通孔作为热电偶布置位置
。
但使用这种方式会使热电偶测温点处不受到壁面热流
。
并且由于导热块和管壁的加工精度问题，也必然使得导热块无法完美贴合管壁，使得未贴合的局部区域存在一层气膜热阻，导致管壁壁面热流实际并不均匀
。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种可扩展的超临界二氧化碳管内对流换热性能实验系统，其特征在于，包括主循环系统
、
增压系统
、
冷却系统；所述增压系统，气瓶放出高纯度二氧化碳气体通过减压阀经过一条不锈钢波纹管进入过滤器过滤，再进入增压泵中进行增压后送入主循环系统；所述主循环系统，循环泵用于推动增压系统输出的二氧化碳在主循环系统内循环流动，循环泵输出的二氧化碳经过脉冲阻尼器的缓冲降低质量流量和压力的振动之后，通过一个三通分成两路，其中一路为支路，经过调节阀，连接到质量流量计的出口与另一路汇合后一同进入冷却器冷却，通过调节阀的开度可以控制输入实验段的质量流量；另一路为主路，二氧化碳先进入预热段加热到实验需要的温度，再进入实验段开始进行实验；实验段的出口连接到质量流量计测量实验段的质量流量，之后通过一个三通与支路合成一路，并且主路在三通之前还安装了一个单向阀用于防止两路汇合时发生回流；流体汇合后管路连接到冷却器中，冷却器的二氧化碳出口端连接到一个小的缓冲罐用于减小循环泵抽气造成的系统波动；缓冲罐输出二氧化碳分为两路，一路连接到循环泵完成主循环，另一路连接到一个气控背压阀通向环境中，用于排气降低系统压力以及实验后气体排空；所述冷却系统由冷水机
、pvc
水管与冷却器组成，所述冷却器是一个热流体为实验后的二氧化碳，冷流体为水的换热器；冷却系统中的工质为水，通过冷水机中的水泵将冷水送至冷却器中带走实验后的高温二氧化碳的热量，离开冷却器的热水回到冷水机冷却完成循环
。2.
根据权利要求1所述可扩展的超临界二氧化碳管内对流换热性能实验系统，其特征在于，所述主循环系统管路为
316L
不锈钢管组成，管子与各部件
、
管子与管子之间通过二通
、
三通接头，使用卡套的方式相互连接
。3.
根据权利要求2所述可扩展的超临界二氧化碳管内对流换热性能实验系统，其特征在于，所述预热段和实验段均采用管壁电加热方式对管内二氧化碳进行加热，加热管壁上镀银，使镀银层电阻更小的方式实现不均匀的壁面热流条件
。4.
根据权利要求3所述可扩展的超临界二氧化碳管内对流换热性能实验系统，其特征在于，所述预热段和实验段均由一...
【专利技术属性】
技术研发人员：高明，张帮辉，申楠楠，杨其国，任燕，章立新，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：
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