[發明專利]一種流動傳熱與自動控制研究平臺及方法

在審

• 申請號: 202011375891.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112487644A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 李梅;常正則;葛銳;朱柯宇;韓瑞雄;李少鵬;孫良瑞;張潔浩;桑民敬;葉瑞;張祥鎮;徐妙富
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01M99/00;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

1.一種流動傳熱與自動控制研究平臺，其特征在于，包括

空氣壓縮機(001)，其通過一段管路與冷卻水塔(002)連接，用于將空氣輸入冷卻水塔(002)；

冷卻水塔(002)與冷水機組(016)連接；冷卻水塔(002)設有兩輸出端，用于將冷卻水塔(002)內的氣體分為二兩路輸出，一路通過第一電磁調節閥(003)以高壓常溫氣體來模擬制冷機中高壓低溫氣體，另一路依次通過第二電磁調節閥(004)和電加熱器(005)，以高壓加熱氣體來模擬制冷機中高壓常溫氣體，高壓常溫氣體和高壓加熱氣體經管段(006)進行兌溫混合，混合后的氣體經過串聯的第一長螺旋管(007)、第二長螺旋管(008)、第三長螺旋管(009)和第四長螺旋管(010)，從第四長螺旋管(010)出來的氣體依次經過第一開關閥門(011)和第二開關閥門(012)到達串聯的第一超導設備(013)和第二超導設備(014)，第一超導設備(013)和第二超導設備(014)用于吸收氣體中的熱量使得自身溫度升高，用升溫效果來模擬超導設備降溫過程；

從第二超導設備(014)出來的氣體經過第三開關閥門(015)進入冷卻水塔(002)中冷卻后排到大氣中；

管段(006)的輸出端、第一長螺旋管(007)的輸出端、第二長螺旋管(008)的輸出端、第三長螺旋管(009)的輸出端分別經一開關閥與開關閥門(012)連接，到達串聯的第一超導設備(013)和第二超導設備(014)；第一開關閥門(011)的輸出端依次經第五開關閥門(018)、第六開關閥門(019)連接；第一超導設備(013)的輸出端經一開關閥與第六開關閥門(019)的輸入端連接；

其中當高壓常溫氣體和高壓加熱氣體在管段(006)進行兌溫混合，混合溫度未達到目標溫度時，混合氣經過第四開關閥門(017)進入冷卻水塔(002)冷卻后排空；當只研究沿途管段升溫而不研究對超導設備升溫過程時，混合后的氣體經第一長螺旋管(007)、和或第二長螺旋管(008)、和或第三長螺旋管(009)、和或第四長螺旋管(010)后，經過第一開關閥門(011)、第五開關閥門(018)和第六開關閥門(019)進入到冷卻水塔(002)中冷卻后排空；其中第一長螺旋管(007)、第二長螺旋管(008)、第三長螺旋管(009)和第四長螺旋管(010)用于組合模擬不同距離的低溫傳輸管線降溫過程。

2.如權利要求1所述的流動傳熱與自動控制研究平臺，其特征在于，空氣壓縮機(001)與冷卻水塔(002)連接管路上設有壓力傳感器P₁，第一電磁調節閥(003)與管段(006)之間設有壓力傳感器P₂和流量計F₁；第二電磁調節閥(004)與電加熱器(005)之間的連接管路上設有壓力傳感器P₃和流量計F₂；管段(006)與第一長螺旋管(007)之間的連接管路上設有壓力傳感器P₄，冷水機組(016)的氣體排出管路上設有流量計F₃。

3.如權利要求2所述的流動傳熱與自動控制研究平臺，其特征在于，所述流量計F₁為渦街流量計，所述流量計F₂為渦街流量計，所述流量計F₃為熱式流量計。

4.如權利要求2或3所述的流動傳熱與自動控制研究平臺，其特征在于，管段(006)上設置有溫度傳感器T₀₁，第一長螺旋管(007)的輸入端設置有溫度傳感器T₀₂，第二長螺旋管(008)的輸入端設置有溫度傳感器T₀₃，第三長螺旋管(009)的輸入端設置有溫度傳感器T₀₄，第四長螺旋管(010)的輸入端設置有溫度傳感器T₀₅，第四長螺旋管(010)的輸出端設置有溫度傳感器T₀₆，第一開關閥門(011)的輸出端設置有溫度傳感器T₀₇；第一電磁調節閥(003)的輸出端設置有溫度傳感器T₀₈，第二電磁調節閥(004)和電加熱器(005)的輸出端設置有溫度傳感器T₀₉。