[发明专利]一种测试低温海水外掠圆管流动与换热规律的实验系统

摘要

一种测试低温海水外掠圆管流动与换热规律的实验系统，是一种可以较为准确的测试出海洋中立管受到波浪和海流冲刷时的换热规律的实验系统，由高温流体循环系统、低温海水循环系统和温度测量系统组成。高温流体循环系统由可以加热的恒温水箱、离心泵、高精度电子流量计、流量调节器组成；低温海水循环系统由内置制冷机组的低温水浴、分布在水箱内的均流孔板、低速间歇搅拌器、流量调节器、离心泵以及高精度电子流量计组成；温度测量系统由从下至上分布在立管4等分圆上的5层热电偶、数据采集系统以及计算机组成。

主权项

1.一种测试低温海水外掠圆管流动与换热规律的实验系统，由高温流体循环系统、低温海水循环系统和温度测量系统组成；高温流体循环系统由可以加热的恒温水箱、离心泵、高精度电子流量计、流量调节器组成；低温海水循环系统由内置制冷机组的低温水浴、分布在恒温水箱内的均流孔板、低速间歇搅拌器、流量调节器、离心泵以及高精度电子流量计组成；温度测量系统由从下至上分布在立管4等分圆上的5层热电偶、数据采集系统以及计算机组成；测试低温海水外掠圆管流动与换热规律的具体步骤：向恒温水箱(1)内放入除去杂质的海水，直到水位达到设定的高度；低温水浴(6)中的海水由离心泵(7)泵入水箱中，中间经过第二流量调节器(8)调节进入恒温水箱中海水的量，由高精度电子流量计(9)测量流入恒温水箱(1)中海水的流量；泵入恒温水箱中的海水经过布置在恒温水箱中的均流孔板(2)进行均流，使海水能够均匀的流过的立管；当模拟海水涌流时，打开低速间歇搅拌器(11)，使海水以涌流的方式与立管进行换热；高精度电子流量计(3)测量从恒温水箱中流出的海水流量，当流量不稳定时由流量调节器(4)进行调节；最后由离心泵(5)将流出的海水泵入到低温水浴(6)中降温，然后进行再次循环；当恒温水箱中的水位高于设定值时，由溢流器(10)将多余的海水排出，当恒温水箱中的水位低于设定值时，通过第一流量调节器(4)或者第二流量调节器(8)进行调节；打开电源，设定高温水浴(14)的温度，使恒温水箱开始加热；加热后的热水由离心泵(15)经过第三流量调节器(16)和高精度电子流量计(17)从立管底部泵入，与低温海水换热后回到高温水浴(14)，完成立管内高温流体的循环；在立管上依次由下往上分布着5层热电偶(18～22)，测量立管内外的温度，由数据采集系统(23)进行数据采集，最后在计算机(24)上显示出来；实验结束后，打开排空阀(11)，将恒温水箱内的海水排空。