[實用新型]PLIF-PIV可視化池式沸騰實驗裝置加熱器

有效

• 申請號: 201420350913.1
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN203929688U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 譚思超;李少丹;王嘯宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種實驗裝置，具體地說是沸騰實驗裝置。

背景技術

沸騰行為作為一種高效的換熱方式廣泛存在于多種換熱設備中，如微電子設備的冷卻器、空調以及核反應堆等。然而由于汽泡行為的復雜特性，對其研究尚不充分，因而在很大程度上限制了沸騰換熱的應用。汽泡周圍的溫度場和速度場對汽泡行為的研究有著重要的影響，由于尺度較小采用常規方法很難實現精確測量。而PLIF(平面誘導熒光)-PIV(平面粒子測速)技術則可以同時獲取液體內平面內的溫度場分布以及速度場分布，有利于對汽泡行為和沸騰行為的進一步研究。然而一般的沸騰加熱裝置由于沒有考慮到PLIF-PIV研究中的可視化需求，設計的加熱裝置很難滿足實驗的要求，同時由于密封以及熱流密度控制上的缺點，很難獲取較好的實驗結果。

發明內容

本實用新型的目的在于提供用于研究汽泡周圍的溫度場以及速度場的變化的PLIF-PIV可視化池式沸騰實驗裝置加熱器。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型PLIF-PIV可視化池式沸騰實驗裝置加熱器，其特征是：包括ITO玻璃、左加熱器單元、右加熱器單元；左加熱器單元包括加熱面上蓋板、加熱面基座、加熱面底部緊固塊、沸騰表面密封圈、絕熱圈、導電銅箔，加熱面基座和加熱面底部緊固塊的剖面均為由短剖面和長剖面構成的L型，加熱面基座的長剖面和加熱面底部緊固塊的長剖面相固定，且加熱面基座的長剖面位于加熱面底部緊固塊長剖面的上方，加熱面基座的短剖面面向下方，加熱面上蓋板固定在加熱面基座的上方且相對于加熱面基座有伸出部分，加熱面上蓋板的伸出部分與加熱面底部緊固塊的短剖面相對，ITO玻璃的左端部安裝在加熱面上蓋板的伸出部分與加熱面底部緊固塊的短剖面之間，ITO玻璃的左端部與加熱面上蓋板的伸出部分之間安裝沸騰表面密封圈，ITO玻璃的左端部與加熱面底部緊固塊之間依次安裝導電銅箔、絕熱圈；右加熱器單元與左加熱器單元結構相同，且右加熱器單元與ITO玻璃的裝配關系與左加熱器單元相同。

本實用新型還可以包括：

1、所述的ITO玻璃包括基板，基板的中部上鍍有ITO鍍膜，ITO鍍膜的左端和右端即分別與左加熱器單元和右加熱器單元的導電銅箔相連的部分設置導電膠帶。

2、加熱面基座的上表面設置開設密封槽道，密封槽道里安裝加熱面上蓋板密封圈，加熱面基座短剖面的下表面開設加熱器密封槽道和加熱器螺孔。

3、加熱面上蓋板密封圈的材質為丁晴橡膠；密封槽道經過銑削加工為矩形槽道，其寬度為3mm，槽深為2mm；加熱器密封槽道的寬度和深度都是5mm；沸騰表面密封圈的材質為硅膠；ITO玻璃的基板為厚度1.1mm的藍寶石玻璃；絕熱圈由環氧樹脂加工而成，厚度為2mm；加熱面底部緊固塊短剖面與加熱面基座長剖面的縫隙尺寸為1mm。

本實用新型的優勢在于：

(1)采用ITO玻璃作為沸騰表面和加熱元件使得本實用新型具備了更好的可視化效果，且其表面熱流密度可以更好的進行控制，獲取較高的熱流密度從而可以極大擴展實驗參數的范圍。

(2)獨立設計的PLIF-PIV沸騰實驗裝置具有較高的適用性，通過簡單的容器設計改變就可以分別研究各種壁面朝向條件下的沸騰汽泡行為。

(3)本實用新型在很大程度上可以消除邊角部位的沸騰現象，給高速攝影拍攝汽泡圖像以及結合PLIF-PIV技術對汽泡周圍溫度場以及速度場的測量帶來方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖視圖；

圖2a為本實用新型ITO玻璃結構示意圖a，圖2b為本實用新型ITO玻璃結構示意圖b。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：

結合圖1～2，本實用新型所涉及的PLIF-PIV可視化池式沸騰實驗裝置加熱器主要包括以下幾部分，加熱面基座1、加熱面上蓋板2、加熱面底部緊固塊3、ITO玻璃4、導電銅箔5、絕熱圈6、加熱面上蓋板密封圈7、沸騰表面密封圈8、緊固螺絲9、加熱器密封槽道10、密封槽道11以及加熱器螺孔12。沸騰表面為矩形，加熱面基座1、加熱面上蓋板2以及加熱面底部緊固塊3全部由不銹鋼加工而成。為了保證加工精度，加熱面上蓋板直接采用1mm厚度的不銹鋼板線切割加工。通過緊固螺絲9的緊固，將ITO玻璃4夾在這些結構體中間，并通過沸騰表面密封圈8形成密封，避免了泄露的發生。