[发明专利]基于转化热源机理的超重力离心装置温控系统

说明书

本申请提供了一种基于转化热源机理的超重力离心装置温控系统，所述超重力离心装置包括可绕旋转轴线转动的旋转臂和固定于所述旋转臂的试验舱，所述温控系统包括：旋转罩，可绕所述旋转轴线转动，所述旋转臂和所述试验舱位于所述旋转罩内；固定壁，处在所述旋转罩的外围，所述旋转罩和所述固定壁之间为第一空间；冷却系统，和第一空间换热。本申请提供的基于转化热源机理的超重力离心装置温控系统，能够适应高转速运行条件下的实验需求。

技术领域

本申请涉及超重力技术领域，特别是涉及基于转化热源机理的超重力离心装置温控系统。

背景技术

超重力离心装置由通过高速转动形成的离心力来模拟超重力环境，超重力场有诸多应用，例如，利用超重力环境中的缩尺效应实现土力学的物理模拟，校验本构模型，还可利用超重力场中的传质、传热强化效应减小反应设备体积，提高效率，或制备新材料等。

超重力离心装置大多包括转动部分、固定部分和填充于两者间的流质，以转动部分为旋转臂和试验舱，固定部分为机房的超重力离心装置为例，随着转动部分转速加大，摩擦热将导致装置温度迅速上升，为确保超重力离心装置安全运行，必须采取温控措施。

现有的温控方法大多依据原有超重力离心装置自身结构和运行特点，将液冷系统、风冷系统与之结合，最简单的如室内通入冷风、室壁液冷等。现有这种在超重力离心装置之外附装温控系统的方式，试图通过设计合理的冷却装置以提高散热速率，当超重力离心装置以较高转速运行时，控温能力需进一步提高。以我国在建的超重力离心模拟与实验装置为例，常规的风冷系统的冷却效率有限，还可能引发额外振动，影响模拟结果的准确性。

因此，有必要改进超重力离心装置的温控系统，以适应高转速的温控需求。

发明内容

本申请提供了一种基于转化热源机理的超重力离心装置温控系统，能够适应高转速运行条件下的实验需求。

本申请提供的基于转化热源机理的超重力离心装置温控系统，所述超重力离心装置包括可绕旋转轴线转动的旋转臂和固定于所述旋转臂的试验舱，所述温控系统包括：

旋转罩，可绕所述旋转轴线转动，所述旋转臂和所述试验舱位于所述旋转罩内；

固定壁，处在所述旋转罩的外围，所述旋转罩和所述固定壁之间为第一空间；

冷却系统，和第一空间换热。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述旋转罩固定连接于所述试验舱或所述旋转臂。

可选的，所述旋转罩为封闭结构，且包括柱面体以及封闭所述柱面体两端的端面，至少一所述端面设有转轴通过孔。

可选的，所述柱面体为圆柱面。

可选的，还包括隔热层，所述隔热层设置于所述旋转罩的内表面、外表面、或中部的至少一处。

可选的，所述固定壁包括侧壁、顶壁和底壁，所述侧壁围成筒形结构，所述顶壁和所述底壁封闭所述筒形结构的两端。

可选的，所述冷却系统包括冷却液循环管路，所述冷却液循环管路埋设于所述固定壁的壁体内；或所述冷却液循环管路敷设于所述固定壁的内表面或外表面。

可选的，所述冷却系统还包括风冷管路，所述风冷管路包括设置于所述固定壁的进风口和回风口，所述进风口用于向所述第一空间输送冷风，所述回风口用于排出所述第一空间内的气体。

可选的，沿所述进风口的冷风喷射路径大致与所述旋转罩的外表面相切。

可选的，所述回风口的位置靠近所述旋转轴线。