[實(shí)用新型]多面可視化流動(dòng)加熱實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420584520.7
• 申請(qǐng)日: 2014-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204170744U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚思超;王嘯宇;李少丹;高璞珍;王瑞奇;莊乃亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01L7/00
• 分類(lèi)號(hào): B01L7/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種流動(dòng)加熱實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種多面可視化流動(dòng)加熱實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)對(duì)能源的需求，在總能源儲(chǔ)量一定的前提下，能源的利用效率就顯得至關(guān)重要。而對(duì)流體工質(zhì)流動(dòng)換熱規(guī)律的認(rèn)知有助于改善能源使用過(guò)程，提高利用效率，因此國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此做出了大量的研究。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究中一般采用金屬加熱器進(jìn)行加熱，用熱電偶與流量計(jì)測(cè)量溫度與流量，從而進(jìn)行進(jìn)一步分析。這類(lèi)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)存在一定局限性，例如通過(guò)流量計(jì)測(cè)量流速，只能獲得整體平均速度，不能測(cè)得局部流速；熱電偶測(cè)量溫度則只能單點(diǎn)測(cè)量，不能獲得全場(chǎng)的瞬時(shí)溫度；而利用壓差計(jì)對(duì)兩相流的研究則只能獲得統(tǒng)計(jì)性的信息，不能獲取特定氣泡的信息。且通道尺寸較小時(shí)，傳統(tǒng)測(cè)量裝置的引入會(huì)影響到流道內(nèi)的流動(dòng)及換熱過(guò)程。針對(duì)這些弊端，近期有研究者應(yīng)用了新的實(shí)驗(yàn)手段，如激光誘導(dǎo)熒光法測(cè)溫，PIV測(cè)速，高速攝影儀測(cè)量空泡份額。這些新的實(shí)驗(yàn)方法都采用了可視化的技術(shù)思想，需要運(yùn)用可視化的實(shí)驗(yàn)裝置。進(jìn)行激光診斷方法測(cè)溫測(cè)速時(shí)，實(shí)驗(yàn)段的透光性很重要。傳統(tǒng)的加熱方法，由于加熱面是金屬，不透光。但是從目前已公開(kāi)發(fā)表的資料來(lái)看，這些可視化裝置大多只能實(shí)現(xiàn)特定面上的可視化觀測(cè)，很難實(shí)現(xiàn)全方位的可視化。例如王暢的《窄通道內(nèi)層流-紊流轉(zhuǎn)捩區(qū)流動(dòng)與傳熱特性分析》(哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào).第33卷第4期.2012年4月)，使用了可視化流跡顯示技術(shù)，但由于加熱面的遮擋，觀測(cè)只能從非加熱面進(jìn)行，因此其研究有一定的局限性。孫立成在《豎直環(huán)形流道內(nèi)流動(dòng)沸騰傳熱研究》(哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào).第32卷第5期.2011年5月)中，也進(jìn)行了可視化觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，為了避免不透明加熱棒對(duì)觀測(cè)的影響，作者采用了冷熱水反向流動(dòng)加熱的加熱形式；雖然這種加熱方式能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的可視化觀測(cè)，但其加熱的熱流密度不均勻，不能對(duì)定熱流密度的實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行研究。為了實(shí)現(xiàn)多面可視化流動(dòng)加熱，需設(shè)計(jì)一種新的實(shí)驗(yàn)裝置，以滿足實(shí)驗(yàn)研究要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了提供一種能實(shí)現(xiàn)全方位可視化、研究工況范圍廣的多面可視化流動(dòng)加熱實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括觀測(cè)段、通過(guò)法蘭盤(pán)與觀測(cè)段兩端連接的入口接頭和出口接頭，入口接頭和出口接頭分別和外部實(shí)驗(yàn)回路連接，所述觀測(cè)段的截面形狀是方形，且觀測(cè)段包括觀測(cè)段本體、安裝在觀測(cè)段本體四個(gè)面上的ITO加熱玻璃和安裝在ITO加熱玻璃外面的觀測(cè)窗口，觀測(cè)段本體設(shè)置和外部電路連接的導(dǎo)線孔。

本實(shí)用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.在入口接頭和觀測(cè)段之間設(shè)置入口段，入口段的一端通過(guò)法蘭盤(pán)與入口接頭連接、另一端與觀測(cè)段的一端通過(guò)法蘭盤(pán)固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的觀測(cè)段采用方形結(jié)構(gòu)，區(qū)別于現(xiàn)有的圓形結(jié)構(gòu)，方形結(jié)構(gòu)更容易實(shí)現(xiàn)可視化，且在觀測(cè)段的四個(gè)外表面都設(shè)置了可視化觀測(cè)窗口，能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)流體的全方位可視化觀測(cè)。本實(shí)用新型采用了ITO加熱玻璃的加熱方式，區(qū)別與現(xiàn)有的金屬加熱方式，使用ITO加熱玻璃更加有利于可視化，而且在線路是連接在觀測(cè)段的兩端，不會(huì)影響裝置的可視化，且本實(shí)用新型在觀測(cè)段與入口接頭之間設(shè)置入口段，因?yàn)槿肟诙涡?yīng)對(duì)流動(dòng)傳熱影響很大，在實(shí)驗(yàn)研究中則需要消除入口段的影響，本實(shí)用新型設(shè)置的入口段則可避免入口段效應(yīng)，而且入口段通過(guò)法蘭盤(pán)與觀測(cè)段連接，針對(duì)不同的流動(dòng)工況時(shí)，可以方便更換不同長(zhǎng)度的入口段。本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置與外部實(shí)驗(yàn)回路用可拆卸的入口接頭和出口接頭連接，易拆卸，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易加工。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的觀測(cè)段示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的入口段示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中進(jìn)出口接頭示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。