[发明专利]一种多角度检测沸腾换热的受热件、实验装置及其实验方法

说明书

本发明涉及相变换热领域，尤其涉及一种多角度检测沸腾换热的受热件、实验装置及其实验方法。该多角度检测沸腾换热的受热件包括：待测改性表面部分和待测受热柱，待测改性表面部分设置在待测受热柱的顶部，且待测改性表面部分以可变角度安装于待测受热柱上。本发明提出的一种多角度检测沸腾换热的受热件、实验装置及其实验方法，可相对受热部分即待测受热柱以多角度的方式固定待测改性表面部分，从而改变沸腾表面角度，解决了现有技术只能测试水平表面向上沸腾性能而无法检测改性表面放置角度不同的实验性能的技术问题。

技术领域

本发明涉及相变换热领域，具体涉及一种多角度检测沸腾换热的受热件、实验装置及其实验方法。

背景技术

在目前，随着尖端设备的体积越来越小，其使用功率越来越高，散热问题就成了设备使用寿命的一大威胁。已经有大量的理论研究、实验甚至应用，证明了表面改性对散热导热有显著效果，特别是在沸腾相变领域，可以改变其核态沸腾区域的过热度范围，总体表面传热系数以及临界热流密度。而目前国内外没有一套统一规范的测试方法，也没有企业商家生产这类测试装置。

中国专利CN210199007U公开了一种池沸腾传热测试装置。所述池沸腾传热测试装置包括：沸腾容器，其具有沸腾腔室；冷凝单元，其通过顶盖与沸腾腔室连通；底座，其包括有相互嵌套设置的底座外套与底座衬套，所述底座衬套与所述沸腾容器连接，所述底座衬套与待测试工件通过密封组件连接；主加热单元，其包括加热组件、传热组件及绝热腔体，所述加热组件与传热组件、电源分别相连接，所述传热组件与待测试工件的底部连接，所述绝热腔体内填充设置有低导热物质或不导热物质；以及温度测量单元。池沸腾传热测试装置结构简单紧凑、操作方便，通过待测试工件一体化设计有利于热量高效传导，可以测出较高热流密度条件下沸腾状态，测试结果稳定可靠。但上述技术方案中的池沸腾传热测试装置，只能测试水平表面向上沸腾性能，无法研究表面放置角度不同的实验性能，限制了研究进展。

因此，有必要设计一种能够多角度检测沸腾换热的受热件、实验装置及其实验方法。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的上述技术问题，提供了一种多角度检测沸腾换热的受热件、实验装置及其实验方法，解决了现有技术只能测试水平表面向上沸腾性能而无法检测改性表面放置角度不同的实验性能的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了一种多角度检测沸腾换热的受热件，其特征在于，包括待测改性表面部分和待测受热柱，所述待测改性表面部分设置在所述待测受热柱的顶部，且所述待测改性表面部分以可变角度安装于所述待测受热柱上。

进一步地，所述待测受热柱包括底部受热柱和中间轨道柱，所述中间轨道柱的顶部形成有半圆形轨道，所述待测改性表面部分的上表面形成有改性表面，下表面形成为弧形，所述弧形与所述轨道相配合。

进一步地，所述底部受热柱和所述中间轨道柱通过可拆卸结构连接，所述可拆卸结构包括：

下柱体，连接于所述底部受热柱的顶部；

上柱体，连接于所述中间轨道柱的底部，所述上柱体插入所述下柱体内。

本发明的另一方面提供一种多角度检测沸腾换热的实验装置，该包括上述任一技术方案中所述的受热件。

本发明的又一方面提供一种多角度检测沸腾换热的实验装置，该包括上述任一技术方案中所述的受热件；沸腾池，其具有沸腾腔室，用于容置液体工质并提供封闭空间；用于对所述待测受热柱进行加热的待测柱加热系统。

本发明的又一个方面提供一种多角度检测沸腾换热的实验方法，利用上述技术方案所述的实验装置进行实验，具体包括以下步骤：1)实验前的准备：实验前调整待测改性表面部分在待测受热柱上的位置，从而确定沸腾表面的角度；轨道上未被待测改性表面部分覆盖的位置，用聚四氟乙烯插片覆盖；将待测柱加热系统与待测受热柱连接，整体放入聚四氟乙烯底座；在沸腾池中倒入液体工质，将液体工质加热系统连接。