[发明专利]一种倾斜弧面可变流道的可视化装置

说明书

本发明公开了一种倾斜弧面可变流道的可视化装置，所述装置包括：包括螺栓组合I、螺栓组合II、定位板、热电偶、发热体、上形状板、下形状板、密封垫、玻璃；发热体固定于定位板上；螺栓组合I将上形状板固定于定位板上；密封垫安装在上形状板和下形状板的密封槽中，玻璃安装在带有垫片的密封槽；螺栓组合II连接下形状板与定位板；热电偶从装置外侧空间倾斜安装在发热体的斜孔上；密封垫远离玻璃一侧安装有金属垫片调节流道间隙尺寸；其中，上形状板的相对高度可调、玻璃的装配位置可调、定位板的倾斜角度可调、上形状板与下形状板之间流道的形状可调；装置能够实现倾斜角度在‑90°～90°连续调节。

技术领域

本发明涉及汽-液两相流实验技术领域，具体地，涉及一种倾斜弧面可变流道的可视化装置。

背景技术

第三代核能系统在应对严重融堆事故时，采取的关键措施之一为通过反应堆压力容器外部冷却实现熔融物堆内滞留，以保证压力容器完整性。反应堆压力容器外部冷却过程涉及倾斜弧形壁面外部的流动传热过程，沸腾流道包括弧形或半弧形半直线形，因此，为了获得反应堆压力容器外部冷却过程的汽-液两相沸腾流动情况，开发模拟观测弧形等异形流道中汽-液两相分布与运动的直接影像数据的可视化装置十分必要。对于可视化装置，有很多不同的技术。

例如，中国专利201510232719.2提供了一种可更换喷嘴的流场可视化装置，装置包括喷嘴密封垫片、喷嘴处压板、二次射流注入装置、互击喷射喷嘴、石英玻璃、喷管等，解决了仅通过更换喷嘴、而不更换整个喷管装置的前提下，对流体喷射速度与喷射方向的改变，实现了对流场分布与速度分布的可视化观测，可应用于流体喷射的实验研究。该装置结构巧妙，但仅能实现喷射流体喷射速度与方向的改变，无法对流体流动通道的形状与间隙尺寸进行调节，无法实现装置倾斜角度的调节。

又如，中国专利200710012312.4提供了一种流场可视化装置及其使用方法，装置主要由双极板、摄像机、极板流场、透明盖板和底板构成，解决了流体选用及流场可视化观察的问题，可应用于极板的可视化检测。该装置结构简单，设计合理，可视化效果较好，但是该装置流体的流场已经固定在极板上，无法对流场结构与间隙尺寸进行调节。

发明内容

本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供了一种可以改变流道形状与间隙尺寸，且能够实现倾斜角度在-90°～90°连续调节的可视化装置。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种倾斜弧面可变流道的可视化装置，可通过不更换玻璃实现可视化流道的改变，所述装置包括：

包括螺栓组合I、螺栓组合II、定位板、热电偶、发热体、上形状板、下形状板、密封垫、玻璃；发热体固定于定位板上；

通过螺钉将发热体固定于定位板上；通过螺栓组合I将上形状板固定于定位板上，通过调节螺母的装配位置调节上形状板的相对高度；将密封垫放入上形状板和下形状板的密封槽中，将玻璃放入带有垫片的密封槽，通过螺栓组合II连接下形状板与定位板，通过调节螺母的装配位置，调节玻璃的装配位置；将热电偶通过装置外侧空间，倾斜安装在发热体的斜孔上；通过改变定位板的倾斜角度，调节装置的整体倾斜角度；通过改变下形状板中部凸出肋片形状，改变流道的形状；通过在密封垫远离玻璃一侧增加金属垫片，调节流道间隙尺寸。

本申请中的装置各部件通过与定位板连接实现固定与相对位置的调节；通过定位板悬挂定位，避免玻璃承重；通过旋转定位板实现整体倾斜角度的调节；通过更换易于加工的下形状板实现流道形状的改变，降低了重复制造玻璃的成本，缩短了加工异形玻璃的周期；通过改变密封垫厚度的方式，实现了流道间隙尺寸的调节。本装置可以实现流道形状、间隙尺寸、倾斜角度的有效调节，部件性能稳定，系统设计合理，结构简单易易于安装、调节与拆卸，成本低，操作方便，可视化测量与壁面温度监测准确可靠。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明具有以下优点和有益效果：