[實用新型]采用熱脈沖技術測量液流流速的液流模擬裝置

有效

• 申請號: 201920091488.1
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209311515U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 李淑艷;史高雅;徐聲遠;趙藝穎;翟友邦;王偉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01P5/10
• 分類號: G01P5/10;G01P21/02
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 徐林

本實用新型涉及熱力交換技術，尤其涉及換熱系數的測量裝置，包括水槽(15)、水槽支撐架底座、水槽支撐架板面，所述水槽支撐架底座包括水槽支撐架底板(1)、短豎直板(2)和長豎直板(10)，水槽支撐架板面包括液流形成部分支撐板(4)、支撐板連接板(7)和儲液部分支撐板(9)，水槽(15)包括水槽液流形成部分(3)和水槽儲液部分(8)；本實用新型提供采用熱脈沖技術測量液流流速的液流模擬裝置，并設定不同形狀的探針，通過實驗研究不同形狀探針對換熱系數的影響，進而擬合出不同換熱系數與流速之間表達式，最終通過比較選出最優形狀探針。

技術領域

本實用新型涉及熱力交換技術，尤其涉及換熱系數的測量裝置。

背景技術

熱脈沖測量技術，是將熱量作為示蹤材料(即對測量對象探針進行供熱)，使用熱電偶檢測探針溫度變化，通過理論分析建立傳熱模型，擬合期望得到的參數如流速、熱導率等與溫度變化之間的關系式，最終達到能精確計算所求參數的目的。

目前，熱脈沖技術主要用于測量植物液流和土壤液流的流量、流速等參數。

熱脈沖技術測量液流參數，基于對流換熱原理。對流換熱原理中，換熱系數h是其中的一個重要參量，它決定了測量的精確程度。而邊界層表面的幾何形狀是影響換熱系數h的重要因素，邊界層表面的幾何形狀不同，換熱系數h不同。因此探針形狀是影響換熱系數h的重要因素。

目前，利用熱脈沖技術的研究中，所用探針均為圓柱形，分為單針和多針，還沒有涉及探針形狀的研究。

發明內容

本實用新型的目的在于提出一種采用熱脈沖技術測量液流流速的液流模擬裝置，其能夠通過改變液流形成部分支撐板4傾角模擬不同液流流速，從刻度上即可讀出流速值，簡單易行；并且可得到不同形狀探針對換熱系數h的影響，進而依據不同工程領域中液流流速范圍，選用合適形狀探針進行研究，保證測量的精確度。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種采用熱脈沖技術測量液流流速的液流模擬裝置，包括水槽15、水槽支撐架底座、水槽支撐架板面，其中，

所述水槽支撐架底座包括水槽支撐架底板1、短豎直板2和長豎直板10，其中，水槽支撐架底板1水平布置，短豎直板2和長豎直板10豎直布置在水槽支撐架底板1兩側，所述水槽支撐架底板1與短豎直板2的下端之間、水槽支撐架底板1與長豎直板10的下端之間分別通過第一三角連接塊61固定連接，形成“凵”形結構的水槽支撐架底座；

水槽支撐架板面包括液流形成部分支撐板4、支撐板連接板7和儲液部分支撐板9，其中，液流形成部分支撐板4的內端與支撐板連接板7的上端通過第二三角連接塊62固定連接，支撐板連接板7的下端通過第三三角連接塊63與儲液部分支撐板9的內端固定連接，形成階梯結構的水槽支撐架板面；

液流形成部分支撐板4的外端通過第一活頁連接件11與短豎直板2的上端活動連接，儲液部分支撐板9的外端通過第二活頁連接件14和調整螺釘12與長豎直板10活動連接；

液流形成部分支撐板4的內端比外端高，液流形成部分支撐板4與水平面之間具有傾角α；

水槽15包括水槽液流形成部分3和水槽儲液部分8；所述水槽15布置在水槽支撐架板面的液流形成部分支撐板4和儲液部分支撐板9上，其中，位于液流形成部分支撐板4上的為水槽液流形成部分3，位于儲液部分支撐板9上的為水槽儲液部分8，水槽15的水槽液流形成部分3靠近短豎直板2的一端設有出液口；

在水槽液流形成部分3的上表面中部區域設有探針安裝板51，該探針安裝板51中部設有具有內螺紋的固定孔，探針52上端設有與探針安裝板51的固定孔的內螺紋相配合的外螺紋，通過所述固定孔將探針51垂直于液流形成部分支撐板4固定。

水槽支撐架底板1、短豎直板2、液流形成部分支撐板4、儲液部分支撐板9和長豎直板10為輕質防銹的合金板。