[發明專利]一種多參數耦合液滴蒸發實驗通道

有效

• 申請號: 201811311355.7
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109283211B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 陶常法;葉慶盼;錢葉劍;周濤濤;劉曉平
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 蘇雪雪

本發明公開了一種多參數耦合液滴蒸發實驗通道，通道呈環形，包括依次首尾相連的風機段、調溫段、增壓段、整流段、穩流段和實驗段，試驗段內設置有操作臺、加熱器、輻射測定儀。本發明相比現有技術具有以下優點：風機、電熱絲和增壓泵均連接于控制系統，通過采集器的信號來控制風機、加熱絲和風機的功率，有助于實現蒸發室內風速、溫度和壓力處于穩定狀態；輻射測定儀安裝在升降操作臺上并與其高度相同，能測定蒸發過程中的輻射度變化；在彎道處設置整流格柵，使通道內氣流擾動更小；整流段布置有整流層，使實驗段進風更加均勻；蒸發室外壁設置玻璃窗可以實時監測蒸發過程的液滴形態變化。

技術領域

本發明涉及蒸發技術領域，尤其涉及的是一種可變風速、溫度和壓力的液滴蒸發實驗平臺。

背景技術

隨著對液滴蒸發過程的深入研究，工藝過程參數的精確控制對液滴蒸發過程機理的正確分析越來越重要。在蒸發過程中實時變化的液滴形態、溫度及輻射度就是十分重要的工藝過程參數。但是從對國內外蒸發技術研究和蒸發設備研制的調研情況來看，目前國內外尚沒有能夠同時精密記錄與測量在不同環境氣流速度、溫度和輻射強度條件下液滴形態實時變化的蒸發實驗平臺，現有的蒸發實驗平臺大都只能在改變單一變量條件下進行液滴蒸發實驗，無法同時研究多參數耦合所帶來的影響，實驗操作復雜，不利于蒸發機理的深入研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種多參數耦合液滴蒸發實驗通道。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種多參數耦合液滴蒸發實驗通道，其特征在于：多參數耦合液滴蒸發實驗通道包括風機段、調溫段、增壓段、整流段、穩流段和實驗段，風機段、調溫段、增壓段、整流段、穩流段和實驗段依次首尾相連形成一環形通道；試驗段內設置有操作臺、加熱器、輻射測定儀、操作臺水平設置于試驗段內，輻射測定儀設置于操作臺上，操作臺上還設置有液滴固定裝置；穩流段為空心的管狀結構，在穩流段內設置有壓力傳感器、風速儀和熱電偶；整流段內設置有整流層網；增壓段安裝有增壓泵，增壓泵的出口與增壓段連通；調溫段內設置有電加熱裝置；風機段內設置有風機。

作為對上述方案的進一步改進，在多參數耦合液滴蒸發實驗通道的外層設置有保溫層。

作為對上述方案的進一步改進，調溫段的橫截面小于風機段的橫截面。

作為對上述方案的進一步改進，電加熱裝置選用電加熱絲，電加熱絲設置有不止一排，每排電加熱絲之間的距離可調節。

作為對上述方案的進一步改進，試驗段內還設置有升降裝置，操作臺設置于升降裝置上。

作為對上述方案的進一步改進，在試驗段的通道側壁設置有觀察窗。

作為對上述方案的進一步改進，在試驗段的通道側壁設置有操作窗，操作窗與觀察窗設在通道的不同側面，操作窗通過密封圈和螺釘與通道側壁連接。

作為對上述方案的進一步改進，風機段、調溫段、增壓段、整流段、穩流段和實驗段均是直管型通道，多參數耦合蒸發實驗通道還包括彎形通道，彎形通道用于連接直管型通道形成閉合的環形通道，在彎形通道內設置有彎道整流隔柵，彎道整流隔柵呈圓弧狀，彎道整流隔柵的曲面圓形與彎形通道的圓心位置重合。

作為對上述方案的進一步改進，穩流段中的壓力傳感器、風速儀和熱電偶均通過設置于通道側壁上的插孔安裝。

作為對上述方案的進一步改進，風機、電加熱裝置和增壓泵均與控制器連接，壓力傳感器、風速儀、熱電偶和輻射測定儀均與數據采集器連接，控制器和數據采集器均與控制計算機連接。