[发明专利]流动沸腾换热机理实验装置及方法

权利要求书

1.一种流动沸腾换热机理实验装置，包括蠕动泵（1）、转子流量计（2）、恒温水浴（3）、实验段（6）、出口实验段（12）、高速摄像仪（4）、超声波颗粒检测装置、硅橡胶电加热片（7）、冷凝器（10）、水箱（11）、数据采集系统及计算机（5），其特征在于：所述蠕动泵（1）依次通过转子流量计（2）和恒温水浴（3）与实验段（6）进水口连接，实验段（6）出水口依次通过出口实验段（12）、冷凝器（10）和水箱（11）连接蠕动泵（1）进水口；所述实验段（6）的硅橡胶电加热片（7）连接功率表（8）和调压器（9），对应实验段（6）处分别设有与数据采集系统及计算机（5）连接的高速摄像仪（4），出口实验段（12）上安装超声波颗粒检测装置。

2.根据权利要求1所述的流动沸腾换热机理实验装置，其特征在于：所述实验段（6）由钢化玻璃板（22）、耐高温硅胶垫片（28）、矩形窄缝流道（25）、铜板（24）、T型热电偶（27）、硅橡胶电加热片（7）、保温层（29）和钢板（26）构成，钢化玻璃板（22）、硅橡胶电加热片（7）、耐高温硅胶垫片（28）和保温层（29）依次叠加在一起，其中，钢化玻璃板（22）与硅橡胶电加热片（7）之间的边缘上放置铜板（24）形成矩形窄缝流道925），硅橡胶电加热片（7）中设有若干个T型热电偶（27），钢化玻璃板（22）外侧平面上放置铜板（24），并通过前钢板（26）和螺栓（23）与位于保温层（29）后面的后钢板（26）固定连接形成一整体，前钢板（26）平面上开有可视窗口。

3.一种采用权利要1或2所述的流动沸腾换热机理实验装置的实验方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）实验前准备工作

每次实验前将蒸馏水需装满水箱（11），检查实验段（6）的硅橡胶电加热片（7），检查数据采集系统及计算机（5），检查高速摄像仪（4）及超声波颗粒检测装置；

2）启动实验装置

首先将蠕动泵（1）调到一个固定转速，此时转子流量计（2）显示一个数值，同时调整恒温水浴（3），使进入实验段（6）水的入口温度为某一定值，使实验装置稳定（10）分钟后，变换不同电加热功率；

3）启动数据采集系统及高速摄像仪

当步骤2）中某一功率下，系统稳定时，记录数据，同时利用高速摄像仪（4）对实验段（6）进行快速拍摄，变换不同电加热功率时重复此步骤；

4）启动超声波颗粒检测装置

当启动步骤3）时，同时启动超声波颗粒检测装置，并记录数据，变换不同电加热功率时重复此步骤；

5）调整蠕动泵转速及恒温水浴功率

     在流量、入口温度为定值和不同加热功率下的工况结束后，变换蠕动泵（1）转速及恒温水浴功率（3），重复上述步骤试验。