[实用新型]一种用于平板射流气膜冷却的实验装置

权利要求书

1.一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，包括主流加热系统，主流加热系统分别与射流冷却系统、流动数据采集系统和温度数据采集系统连接，射流冷却系统通过集气腔(17)与主流加热系统的实验段(5)连接，温度数据采集系统通过设置在实验段(5)和集气腔(17)内的多个热电偶分别采集主流加热系统和射流冷却系统的温度，流动数据采集系统设置在实验段(5)的外部一侧，用于采集实验流动数据。

2.根据权利要求1所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，主流加热系统包括进口段(1)，进口段(1)依次经过翅片加热段(2)、稳流段(3)、过渡段(4)、实验段(5)、扩张段(8)、出口段(9)与风机(10)连接，实验段(5)的壁面均为透明亚克力板，在实验段(5)内阶梯设置有射流板。

3.根据权利要求2所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，翅片加热段(2)采用若干单根翅片加热管进行电加热，在翅片加热段(2)与稳流段(3)的连接处依次设置有蜂窝罩(19)和尼龙滤网(20)，主流加热系统中各段连接处均设置有海绵密封软垫。

4.根据权利要求3所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，翅片加热管采用横向等距和轴向插排的排布方式，横向间距为翅片加热管的许用间距，轴向间距为横向间距的二倍。

5.根据权利要求2所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，进口段(1)的型线采用双纽线，以截取原点和与原点处切线相垂直的点之间的曲线段为进口段(1)的型线。

6.根据权利要求1所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，射流冷却系统包括空压机(11)，空压机(11)经过液氮冷却系统与集气腔(17)连接，液氮冷却系统包括保温桶(14)，保温桶(14)内设置有液氮和冷却管路，冷却管路与集气腔(17)的连接管路上均设置有两层玻璃保温棉。

7.根据权利要求6所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，空压机(11)与保温桶(14)之间的管路上依次设置有稳流阀(12)和粒子发生器(13)，保温桶(14)与集气腔(17)之间的管路上设置有流量计(15)，粒子发生器(13)中采用无色或淡黄色油状液体癸二酸二辛脂做为示踪粒子。

8.根据权利要求1所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，温度数据采集系统包括温度信号采集系统，温度信号采集系统分别与设置在集气腔(17)内的第一热电偶(16)，设置在过渡段(4)出口处的热电堆(21)，设置在实验段(5)内射流板上游的第三热电偶(22)和射流板下游的第二热电偶(18)连接，用于将采集的温度数据上传至计算机。

9.根据权利要求8所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，第一热电偶(16)、第二热电偶(18)和第三热电偶(22)均为K型，分度号为TT-K-36-SLE，导线绝缘为PFA铁氟龙，绝缘耐温260℃，线芯直径2×0.127mm，正极为镍铬合金，负极为镍铝合金，中间导体为康铜。

10.根据权利要求1所述的一种用于平板射流气膜冷却的实验装置，其特征在于，流动数据采集系统包括片光发生系统(6)和高速相机拍照系统，片光发生系统(6)包括设置升降台，以及设置在升降台上的二维移动滑台，在二维移动滑台的底部连接有光源设备，高速相机拍照系统包括与计算机连接的高速相机(7)，高速相机(7)与实验段(5)水平设置，光源设备与实验段(5)垂直设置。