[发明专利]多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统及方法

权利要求书

1.一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，包括依次首尾相连并共同构成循环回路的第一测试管路（3）、第二测试管路（4）、第一辅助测试管路（14）和第二辅助测试管路（15）；

所述第一测试管路（3）上包括若干储液装置，每个储液装置距离第一测试管路（3）的高度不同且均通过带有控制阀的管路与第一测试管路（3）相连通；

所述第二测试管路（4）为竖直的管道，管内工质的流动方向为由上至下；沿工质流动方向，所述第二测试管路（4）依次设有第一取样口（19-1）、第一温度传感器（17-1）、带有第二温度传感器（17-2）的水浴箱（5）、第一压力测试装置（6-1）、第三温度传感器（17-3）、第二取样口（19-2）、带有第四温度传感器（17-4）的加热器（7）、第五温度传感器（17-5）、第二压力测试装置（6-2）和第三取样口（19-3）；

沿管内工质的流动方向，所述第一辅助测试管路（14）上依次设有第一流量计（8）、第四取样口（19-4）、液位计（9）、第二流量计（11）、第五取样口（19-5）和搅拌装置（12），所述第二辅助测试管路（15）上依次设有第六取样口（19-6）、动力泵（16）和第七取样口（19-7）；

所述水浴箱（5）为恒温水浴箱，通过水浴箱（5）对液体工质进行保温处理，使得进入加热器（7）中的液体工质初始温度相同。

2.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所述加热器（7）为恒定功率加热器。

3.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所有所述储液装置之间均通过带有控制阀的管路连通。

4.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所有取样口上均分别设有取样器。

5.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所有温度传感器均分别通过数据传输线与数据采集仪（21）连接，将温度传感器采集到的信号通过数据采集仪（21）实时显示。

6.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，沿工质流动方向，所述若干储液装置距离第一测试管路（3）的高度依次递减。

7.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所述第一流量计（8）和第二流量计（11）均为电磁流量计。

8.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所述搅拌装置（12）为设有搅拌器（13）的搅拌池。

9.根据权利要求1所述的一种多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统，其特征在于，所述第一压力测试装置（6-1）和第二压力测试装置（6-2）均为压力变送器。

10.一种基于权利要求1~9任一所述多级重力式自流动液体工质热管理性能测试系统测试液体工质热管理性能的方法，其特征在于，具体如下：

根据流速设定值，使待测试的液体工质从目标高度的储液装置中流入第一测试管路（3）；液体工质沿着第一测试管路（3）流入第二测试管路（4），在第二测试管路（4）中通过重力作用由上至下流动，并依次经过第一取样口（19-1）、第一温度传感器（17-1）、带有第二温度传感器（17-2）的水浴箱（5）、第一压力测试装置（6-1）、第三温度传感器（17-3）、第二取样口（19-2）、带有第四温度传感器（17-4）的加热器（7）、第五温度传感器（17-5）、第二压力测试装置（6-2）和第三取样口（19-3）；通过第一取样口（19-1）对液体工质的初始状态取样测试，通过第一温度传感器（17-1）对液体工质的初始温度进行测量；通过水浴箱（5）对液体工质进行保温处理，使得进入加热器（7）中的液体工质初始温度相同，通过第二温度传感器（17-2）实时监测水浴箱（5）中液体工质的变化情况；所述加热器（7）用于模拟待通过液体工质进行热管理的目标对象，通过第四温度传感器（17-4）实时监测液体工质流经加热器（7）前后加热器（7）的温度变化情况；通过第一压力测试装置（6-1）和第二压力测试装置（6-2）测量液体工质流经加热器（7）前后的压力变化情况；通过第三温度传感器（17-3）和第五温度传感器（17-5）测量液体工质流经加热器（7）前后的温度变化；通过第二取样口（19-2）和第三取样口（19-3）对液体工质取样以测试液体工质流经加热器（7）前后的状态变化情况；

液体工质从第二测试管路（4）流出后进入第一辅助测试管路（14），并依次经过第一流量计（8）、第四取样口（19-4）、液位计（9）、第二流量计（11）、第五取样口（19-5）和搅拌装置（12）；通过液位计（9）判断液体工质在第一辅助测试管路（14）内的流动状态，通过定期开启搅拌装置（12）以避免液体工质结块凝结；液体工质随后通过动力泵（16）的作用经由第二辅助测试管路（15）抽吸回第一测试管路（3）中，用于液体工质热管理性能指标的下次测量；

若液体工质的热管理性能指标能够经由第二测试管路（4）的各装置测量获得，则无需开启第一辅助测试管路（14）上的各装置。