[发明专利]一种高浓度冰浆多孔射流冲击强化局部降温系统

说明书

本发明公开了一种高浓度冰浆多孔射流冲击强化局部降温系统，包括制冰浆机、冰浆循环输送管、冰浆存储罐、局部降温管、射流支管；所述制冰浆机通过冰浆循环输送管与冰浆存储罐相连，所述冰浆存储罐通过冰浆输送干管与局部降温管的一端相连，局部降温管的另一端通过冰浆回流管连回至冰浆存储罐；所述冰浆存储罐还通过冰浆输送支管与射流支管相连；所述射流支管与局部降温管相连，所述局部降温管利用导热硅脂贴合方式与被冷却器件相连。本申请通过调整冲击射流的角度和增加冲击射流的数量，强化高热载工况下冰浆降温系统的局部换热，达到激发冰浆高载能特性和提升冰浆局部降温系统性能的目标。

技术领域

本发明属于冰浆降温领域，具体说是一种高浓度冰浆多孔射流冲击强化局部降温系统。

背景技术

冰浆是一种新型高载能介质，由粒径小于1mm的冰粒子和纯水或具有凝固抑制作用的二元水溶液构成，具有良好的热物性、传输性和相变特性，广泛应用于研发高性能换热器和高热载降温系统。然而，不同于传统的单相冷媒显热降温，如何将两相流冰浆携带的显热和潜热高效降温目标流体或物体表面仍存在一定困难。特别是当被冷却流体或物体表面局部温度较高时，受到冰浆湍动程度和物体表面传热性能限制，冰浆把所携带的冷量释放给被冷却流体或物体表面后，冰浆内仍残存较高含量的冰粒子，其冷却降温性能仍有很大的提升空间。因此，开发一种高浓度冰浆高效降温系统显得极为关键。

目前，有关冰浆降温系统的研发已有部分文献报道。根据冰浆换热末端的形式，可划分为管式降温系统和板式降温系统。管式和板式冰浆降温系统主要是利用螺旋管换热器、壳管式换热器、管翅式换热器或平板式将冰浆所携带的冷量与被冷却流体(即：水或空气)进行换热，实现给被冷却流体降温。此类降温系统的降温能力与冰浆的温度、浓度、流速及换热器的尺寸密切相关。因此，系统降温能力的提升需综合考虑多方面因素，当热载荷较大时降温效果却并不理想。

发明内容

为解决高热载工况下冰浆降温系统的局部换热性能提升的技术问题，本申请提供一种高浓度冰浆多孔射流冲击强化局部降温系统。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种高浓度冰浆多孔射流冲击强化局部降温系统，包括制冰浆机、冰浆循环输送管、冰浆存储罐、局部降温管、射流支管；所述制冰浆机通过冰浆循环输送管与冰浆存储罐相连，所述冰浆存储罐通过冰浆输送干管与局部降温管的一端相连，在冰浆输送干管上依次设有冰浆输送泵、压力传感器、闸阀a、质量流量计、闸阀b、温度传感器，局部降温管的另一端通过冰浆回流管连回至冰浆存储罐，在冰浆回流管上依次设有温度传感器、闸阀c、质量流量计、闸阀d和压力传感器；所述冰浆存储罐还通过冰浆输送支管与射流支管相连，在冰浆输送支管上依次设有冰浆输送泵、压力传感器、闸阀e、质量流量计、闸阀f、温度传感器；所述射流支管与局部降温管相连，所述局部降温管利用导热硅脂贴合方式与被冷却器件相连。

进一步的，在局部降温管侧壁上设置多个不同位置的孔口。

进一步的，在射流支管前端配置快速接头，实现与局部降温管上的其中一个孔口连接，其他孔口用封盖封堵。

进一步的，在射流支管的前端内置多孔板。

进一步的，所述冰浆存储罐内部安装有搅拌装置。

进一步的，本申请还包括闸阀g，所述闸阀g一端与冰浆存储罐相连，闸阀g另一端连接在冰浆输送干管上的冰浆输送泵与压力传感器之间。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：通过调整冲击射流的角度和增加冲击射流的数量，强化高热载工况下冰浆降温系统的局部换热，达到激发冰浆高载能特性和提升冰浆局部降温系统性能的目标。

附图说明

图1为本申请局部降温系统原理图；

图2为局部降温管与射流支管连接示意图；

图3为局部降温管与射流支管连接俯视图；