【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种冰晶悬浮冻结装置。
技术介绍
1、航空发动机吸入冰晶积冰严重影响飞机安全和运行稳定性。冰晶积冰不同于过冷液滴，它可以发生在温度高于冰点的区域，这意味着冰晶的吸积区域会深入发动机内部，影响气动性能，甚至损害机械结构。冰晶吸入发动机内流道后首先会发生融化相变，然后以冰水混合相的形式冲击发动机部件，后续存在冰晶碰撞、破碎、飞溅、黏附、侵蚀等一系列问题都与冰晶融化所处阶段紧密相关，机理异常复杂。进行单个微小冰晶的冻结融化实验，获得冰晶相变阶段特性，是揭示发动机内冰晶结冰机理的基础与前提，对准确预测冰晶结冰和防除冰具有重要意义。
2、目前针对微小冰晶融化过程的研究集中于理论分析和数值计算，相关实验亟待开展。实验研究的难度在生成可控粒径的微小冰晶、控制影响冰晶融化冻结的因素和营造冰晶融化过程相关参数测量的稳定环境。国内外相关实验装置很少，在冰晶生成上，或采用液氮冻结液滴或在过冷壁面上采集微小冰晶粒子，其获取冰晶存在粒径不可控或者并非自然冻结生成与实际并不相符；在冰晶悬浮上，主要采用超声波悬浮，受环境温度、气流等的影响冰晶融化过程中不可避免的会存在振动、翻转等现象，会影响冰晶融化和相关测量。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供一种冰晶悬浮冻结装置，能够产生不同粒径的冰晶为研究不同粒径冰晶的冻结生成和融化过程中温度和融化率的测量奠定基础。
2、为了解决上述问题，本技术的实施例提供了一种冰晶悬浮冻结装置，其特殊之处在于：
3、包括冷水机和冰晶悬浮
4、所述冰晶悬浮冻结组件包括箱体以及由下向上依次设置的冻结装置底座、硅胶垫、微通道水冷换热器、海绵层、二阶制冷片、上盖板、导冷片；所述箱体包括箱体本体和抽屉式悬浮支架，所述箱体本体的上端和下端开口，导冷片从箱体本体的下端开口伸入箱体本体内，所述箱体本体相对的两个侧壁下部开设通孔，所述抽屉式悬浮支架穿过通孔，并可以在通孔内水平移动；
5、所述抽屉式悬浮支架包括一板状结构，板状结构上开设两个贯穿的矩形孔，其中一个矩形孔内布置银丝，银丝中部弯折出不同直径的圆形的银环；
6、冷水机的进水管和出水管分别与微通道水冷换热器的进水孔和出水孔连接，冷水机的进水管上设有过滤器；上盖板和冻结装置底座通过螺栓固定，用于固定硅胶垫、微通道水冷换热器、海绵层、二阶制冷片。
7、在一些实施例中，所述箱体侧面开设小孔，通过小孔可向箱体内通入热气流，用于制造冰晶融化条件。
8、在一些实施例中，所述冻结装置底座中部开槽，冷水机的进水管和出水管分别进入槽内后再与微通道水冷换热器的进水孔和出水孔连接，冷水机的进水管上设有第一过滤器。
9、在一些实施例中，所述导冷片包括紫铜u型板，紫铜u型板的底部与二阶制冷片的冷面连接，紫铜u型板的两翼设有锯齿状肋片。
10、在一些实施例中，所述导冷片的紫铜u型板两翼之间的内壁设有多个槽道。
11、在一些实施例中，所述微通道水冷换热器的上部设有凸台结构，能更加紧密的与二阶制冷片热面相贴合散热，同时接触面使用高性能导热硅脂均匀涂覆以降低接触热阻。
12、在一些实施例中，所述海绵层包裹在二阶制冷片的外围，用于降低二阶制冷片冷面与热面之间的传热；导冷片使用高性能导热硅脂与二阶制冷片冷端相贴合。
13、在一些实施例中，所述银丝的两端分别固定在抽屉式悬浮支架中矩形孔的边缘，银环位于矩形孔中部。
14、在一些实施例中，还包括微样进量器，所述微样进量器用于给银环注入液滴。
15、与现有技术相比，本技术的冰晶悬浮冻结装置至少具有下列有益效果：
16、1)本技术的微小冰晶悬浮冻结装置可以实现不同粒径冰晶的悬浮冻结生成，可重复性高；
17、2)本技术的微小冰晶悬浮冻结装置在进行冰晶的冻结融化过程时粒子位置稳定，不会出现振动，可以防止冰晶表面结霜现象，易于对冰晶粒子冻结融化形态的观察和测量；
18、3)本技术提供的测量系统是一种可视化的实验装置，可以用于微小冰晶冻结融化过程中温度测量、融化率测量。
19、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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1.一种冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的冰晶悬浮冻结装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的冰晶悬浮冻结...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟富豪，苗庆硕，郑勉，陈佳军，李亚楠，魏震，刘秀芳，侯予，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：
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