[發明專利]一種過冷水滴生成裝置

有效

• 申請號: 202110792068.8
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113280570B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 唐揚剛;王彬文;吳敬濤;鄧文亮;吳學敏
• 申請（專利權）人: 中國飛機強度研究所
• 主分類號: F25D31/00
• 分類號: F25D31/00;G01M99/00;B64F5/60
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

1.一種過冷水滴生成裝置，其特征在于，包括：

水滴發生模塊（2），用于生成不同直徑、溫度的水滴；

水滴預冷模塊（3），所述水滴預冷模塊（3）位于所述水滴發生模塊（2）的下側，所述水滴預冷模塊（3）具有冷卻通道，用于為所述水滴發生模塊（2）生成的水滴進行降溫形成過冷水滴；

試驗艙（4），所述試驗艙（4）設置在所述水滴預冷模塊（3）的下端，用于為通過所述水滴預冷模塊（3）冷卻通道后的過冷水滴提供撞擊結冰的固體表面；

數據采集模塊（5），用于采集所述水滴發生模塊（2）中水滴的溫度、所述水滴預冷模塊（3）的冷卻通道內的溫度以及所述試驗艙（4）中固體表面的溫度；

所述水滴發生模塊（2）包括試驗水源（201）、注射泵（202）、針頭固定座（203）、第一半導體制冷片（204）、第一換熱板（205）、第一直流可調壓電源（206）、針頭（207）、第一水泵（208）以及冷卻水源（209），其中，

所述針頭（207）可拆卸安裝在所述針頭固定座（203）上，所述針頭（207）通過所述注射泵（202）從所述試驗水源（201）汲取試驗用水；

所述第一半導體制冷片（204）的冷端抵接所述針頭固定座（203）設置，所述第一半導體制冷片（204）通過所述第一直流可調壓電源（206）控制冷端表面溫度；

所述第一換熱板（205）抵接所述第一半導體制冷片（204）的熱端設置，所述第一換熱板（205）通過所述第一水泵（208）與冷卻水源（209）連接，實現水冷換熱。

2.根據權利要求1所述的過冷水滴生成裝置，其特征在于，所述第一半導體制冷片（204）的冷端與所述針頭固定座（203）之間，以及所述第一半導體制冷片（204）的熱端與所述第一換熱板（205）之間均涂有導熱硅脂。

3.根據權利要求2所述的過冷水滴生成裝置，其特征在于，所述水滴發生模塊（2）還包括位置調節部（6），所述位置調節部（6）包括豎直絲杠（601）以及橫向絲杠（602），所述橫向絲杠（602）與所述豎直絲杠（601）相互垂直設置，所述針頭固定座（203）安裝在所述豎直絲杠（601）或所述橫向絲杠（602）上。

4.根據權利要求1所述的過冷水滴生成裝置，其特征在于，所述水滴預冷模塊（3）包括預冷保溫筒以及液氮罐（1），所述預冷保溫筒包括銅管（304）、不銹鋼管（302）、上端蓋以及下端蓋，其中，所述不銹鋼管（302）同軸套設在所述銅管（304）的外側，所述不銹鋼管（302）與所述銅管（304）之間具有容納腔，所述上端蓋安裝在所述銅管（304）與所述不銹鋼管（302）構成的組件上端，所述下端蓋安裝在所述銅管（304）與所述不銹鋼管（302）構成的組件下端，所述上端蓋上開設有進口以及出口，進口通過保溫管與所述液氮罐（1）連接，出口通過保溫管與空氣連通。

5.根據權利要求4所述的過冷水滴生成裝置，其特征在于，所述不銹鋼管（302）的外側包裹有保溫棉（301）。

6.根據權利要求4所述的過冷水滴生成裝置，其特征在于，所述不銹鋼管（302）與所述銅管（304）之間的容納腔中設置有加熱電纜（303），所述加熱電纜（303）與溫控單元（305）以及第二直流可調壓電源（306）連接。

7.根據權利要求1所述的過冷水滴生成裝置，其特征在于，所述試驗艙（4）包括第三直流可調壓電源（401）、有機玻璃外殼（402）、實驗板（403）、第二半導體制冷片（404）、第二換熱板（405）以及第二水泵（406），其中，

所述有機玻璃外殼（402）的頂部開孔；

所述實驗板（403）設置在所述有機玻璃外殼（402）中；

所述第二半導體制冷片（404）的冷端抵接所述實驗板（403）設置，所述第二半導體制冷片（404）通過所述第三直流可調壓電源（401）控制冷端表面溫度；

所述第二換熱板（405）抵接所述第二半導體制冷片（404）的熱端設置，所述第二換熱板（405）通過所述第二水泵（406）與冷卻水源（209）連接，實現水冷換熱。