[发明专利]一种观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验装置及方法，属于物理测量领域，其中装置包括摄像头、质量流量计和配液装置，摄像头设于干燥箱外且摄像头能够观察干燥箱内部，干燥箱内还设有光源；微通道设于干燥箱内；配液装置连通微通道，质量流量计连接于配液装置，质量流量计连接于服务器；所述配液装置包括混合罐和多个储液罐，所述多个储液罐均连通于混合罐，混合罐连通为通道的一端；微通道的另一端还连通放空机构。该装置可以解决目前缺少针对非共沸混合工质在微通道内流动沸腾换热及气泡动力学特性研究的试验装置的问题。

技术领域

本发明属于物理测量领域，具体的，涉及一种观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

微通道换热器系指通道当量直径在10～2000μm的换热器。作为一种新兴的换热技术，微通道换热器凭借其换热高效、结构紧凑、便于实现模块化等优点，在芯片散热、航空航天、暖通空调、燃料电池、天然气液化等领域有广阔的应用前景。

与传统换热器相比，微通道换热器由于通道尺度微小，工质所受重力作用减弱、表面张力作用凸显，流动沸腾中的气泡行为呈现明显的微尺度效应，因此其流动沸腾换热特性及气泡动力学特性存在着较大差异，尤其对于LNG等非共沸混合工质，由于工质内不同组分间存在温度滑移，造成换热弱化，其差异性更加显著。

对于微通道换热器流动沸腾换热特性和气泡动力学特性的研究是发展微通道换热器技术最重要的基础研究，但是目前此方面的研究还不多，尤其对于非共沸混合工质的研究还很欠缺，发明人发现，目前还没有针对非共沸混合工质在微通道内流动沸腾换热及气泡动力学特性研究的试验装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验装置及方法，该装置可以解决目前缺少针对非共沸混合工质在微通道内流动沸腾换热及气泡动力学特性研究的试验装置的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的技术方案提供了一种观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验装置，包括摄像头、质量流量计和配液装置，摄像头设于干燥箱外且摄像头能够观察干燥箱内部，干燥箱内还设有光源；微通道设于干燥箱内；配液装置连通微通道，质量流量计连接于配液装置，质量流量计连接于服务器；

所述配液装置包括混合罐和多个储液罐，所述多个储液罐均连通于混合罐，混合罐连通为通道的一端；微通道的另一端还连通放空机构。

作为进一步的技术方案，所述储液罐包括第一液体储罐和第二液体储罐，第一液体储罐和第二液体储罐用于存储低温工质，第一液体储罐的底部出液口与混合罐通过第一管道相连通，第二液体储罐的底部出液口与混合罐通过第二管道相连通，第一管道和第二管道上分别设置有质量流量计；驱动氮气瓶通过管道分别与第一液体储罐和第二液体储罐的上端进气口相连；混合罐通过第三管道与微通道相连通，第三管道上设过滤器、预热器、温度计和气压计。

作为进一步的技术方案，所述干燥箱内还设有反光镜和棱镜，干燥箱与干燥器、鼓风机相连通；干燥箱设有窗口，所述摄像头能够通过窗口观察干燥箱内部；棱镜和反光镜布置在微通道的两侧，棱镜和反光镜构成三维成像光路。

作为进一步的技术方案，还包括吹扫装置，吹扫装置包括气瓶，气瓶连通于配液装置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验方法，使用如第一方面所述的观察微通道内流动沸腾气泡行为的试验装置，包括以下步骤：

预设质量流量计的数据为A、B两组；

调试摄像头；

对整个装置的管路进行吹扫；