[實用新型]一種超臨界二氧化碳可視化流動傳熱實驗系統

有效

• 申請號: 202022401579.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN213600620U
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 朱曉靜;杜鑫;呂志昊
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G09B23/16
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

一種超臨界二氧化碳可視化流動傳熱實驗系統，包括二氧化碳氣瓶、儲液罐、高壓往復泵、脈動阻尼器、渦輪流量計、預熱段、實驗段、激光多普勒測速裝置、套管式冷卻器、風冷式冷水機。本實用新型的一種超臨界二氧化碳流動傳熱實驗系統安全、可靠，能滿足亞臨界/超臨界狀態下二氧化碳的流動傳熱實驗，保證系統良好的密封性；能滿足多項系統參數、流動狀態參數以及非接觸式速度測量，測試范圍廣，測試手段先進；系統管路在多處設置了排氣/液口，有充分的泄壓保護措施。管路閥門的布置不僅滿足實驗系統需求，更能實現對實驗段的屏蔽與流動方向的切換，實驗系統完整且具有高度的適用性，滿足多種相關超臨界/亞臨界二氧化碳流動傳熱實驗需求。

技術領域

本實用新型以二氧化碳工業應用技術為背景，可用于高校科研單位以及工業生產，滿足不同單位對超臨界二氧化碳應用的科研及商業需求，涉及一整套完整的超臨界二氧化碳可視化流動傳熱實驗系統。該系統為閉式循環，可對超臨界/亞臨界二氧化碳流動傳熱過程中的壓力、流量、熱負荷以及主流/壁面溫度進行實時采集；實驗段上的可視窗設計可滿足對超臨界二氧化碳邊界層內流動參數的非接觸式測量(激光多普勒測速儀/LDV)；整個實驗系統具有高度適用性，僅需替換實驗段便可滿足不同的實驗需求。

背景技術

二氧化碳的工業應用涉及食品加工、電子工業、化工工藝(超臨界萃取/氧化)以及超臨界能源動力系統等等。高壓狀態下二氧化碳(亞臨界/超臨界態)的流動換熱表現在其不同應用背景下都顯得尤為關鍵。一個完整且具備多項流動傳熱參數測量的綜合性二氧化碳實驗平臺不僅可以匹配大部分二氧化碳實際工業應用的工況條件，其中，具有可替代性的可視化實驗段可進一步捕捉工質流動過程中的細節。

該超臨界二氧化碳可視化流動傳熱實驗系統能滿足較大范圍系統參數內的流動傳熱試驗，其中包括設計的電加熱系統與可靠的高壓密封及安全泄壓方案。

實用新型內容

本實用新型針對二氧化碳亞/超臨界流動傳熱的工業應用需求，設計了一套完整的具有可視化實驗段(可替換)的超臨界二氧化碳可視化流動傳熱實驗系統。

本實用新型的技術方案：

一種超臨界二氧化碳可視化流動傳熱實驗系統，包括二氧化碳工質循環測試系統和制冷系統兩個部分；包括二氧化碳氣瓶1、儲液罐2、高壓往復泵3、脈動阻尼器4、渦輪流量計5、預熱段6、實驗段7、激光多普勒測速裝置8、套管式冷卻器9、風冷式冷水機10、閥門、溫度變送器、壓力變送器及輔助設施；