[發(fā)明專利]一種耐高溫高壓可視化矩形窄縫通道實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811384976.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109612683B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張大林;周健成;孫汝雷;宋功樂(lè);田文喜;蘇光輝;秋穗正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

本發(fā)明公開(kāi)了一種耐高溫高壓可視化矩形窄縫通道實(shí)驗(yàn)裝置，包括由入口導(dǎo)電銅柱、入口固定電極、銅辮、滑動(dòng)電極、加熱板和出口固定電極、出口導(dǎo)電銅柱構(gòu)成的導(dǎo)電回路，由入口通道、入口緩沖腔、矩形窄縫通道和出口緩沖腔、出口通道組成的流體流動(dòng)通道，由嵌在陶瓷基體凹槽中的加熱板和石英玻璃構(gòu)成的可承受高溫高壓汽液兩相流體沖擊的矩形窄縫通道，嵌入在陶瓷基體中用于測(cè)量相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的測(cè)壓組件及熱電偶組件；流體經(jīng)過(guò)入口通道和入口緩沖腔后進(jìn)入矩形窄縫通道，在矩形窄縫通道中流體受熱后沸騰形成汽液兩相流型結(jié)構(gòu)，通過(guò)石英玻璃可有效地觀察到通道內(nèi)汽泡行為及流型轉(zhuǎn)變，為深入研究窄通道內(nèi)流動(dòng)和傳熱機(jī)理提供了實(shí)驗(yàn)保障條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽液兩相流體可視化實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種耐高溫高壓可視化矩形窄縫通道實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置滿足矩形窄縫通道內(nèi)高溫高壓條件下兩相氣泡行為與流型的可視化研究。

背景技術(shù)

矩形窄縫流道是窄縫通道一種重要的結(jié)構(gòu)形式，窄縫通道傳熱技術(shù)由于具有傳熱溫差小、結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)需復(fù)雜的表面加工和處理、在通道內(nèi)高速流體的沖刷下，換熱表面不易發(fā)生沉淀和污染等特點(diǎn)，已作為一種新興傳熱技術(shù)日益被人們所重視，它在反應(yīng)堆工程及其他的諸如航天技術(shù)、制冷技術(shù)、電子器件冷卻等工程領(lǐng)域，都得到了廣泛的實(shí)際工程應(yīng)用。

通道中汽液兩相的汽液內(nèi)部結(jié)構(gòu)-流型決定著各傳熱流動(dòng)區(qū)域的傳熱流動(dòng)機(jī)理。由于汽泡受到狹縫通道的限制，狹縫通道內(nèi)的汽液兩相流流型和常規(guī)通道有很大的區(qū)別，通道的可視化有助于對(duì)兩相中氣泡行為及流型轉(zhuǎn)變的直接觀測(cè)研究，進(jìn)而有助于揭示窄縫通道內(nèi)兩相沸騰傳熱機(jī)理。

目前在窄縫可視化方面，相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置很少且基本都是針對(duì)常溫常壓的兩相流體。

例如中國(guó)專利CN 102313641A提供了一種可視化矩形窄縫實(shí)驗(yàn)裝置，其包括導(dǎo)熱銅板、可視化窗口、電加熱原件、底部承壓體、測(cè)壓組件等部件導(dǎo)熱銅板與可視窗上的矩形窄縫凹形流道組成矩形窄縫封閉流道，形成用于單相和兩相可視化研究的矩形窄縫裝置。該裝置可從寬面和窄面立體可視化觀察矩形窄縫通道內(nèi)單向流態(tài)、汽泡立體形態(tài)和流行轉(zhuǎn)變等演化規(guī)律。但該裝置是由電加熱原件產(chǎn)生熱量傳遞給導(dǎo)熱銅板，再由導(dǎo)熱銅板加熱流體，無(wú)法做到直接加熱流體；該裝置外部連接件比較多，因此承壓能力有限。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種耐高溫高壓可視化矩形窄縫通道實(shí)驗(yàn)裝置，可承受高溫高壓汽液兩相流體，該裝置結(jié)構(gòu)件簡(jiǎn)單，可直接加熱流體至沸騰狀態(tài)，通過(guò)可視化窗口觀察汽泡行為及流型轉(zhuǎn)變特征。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：