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原文传递一种大容器沸腾实验系统

专利名称：	一种大容器沸腾实验系统
摘要：	一种大容器沸腾实验系统,属于测量对流传热系数领域。解决了现有实验系统无法模拟“大容器沸腾”过程的“膜态沸腾”阶段，导致实验系统功能欠缺，无法进行“大容器沸腾”全过程模拟的问题。密封腔室内填充有液态工质，且其内还设有加热棒，液态工质为低沸点液体物质，随着加热棒表面温度不断升高，加热棒不断的向液态工质进行传热，液态工质与加热棒表面之间的热交换依次历经如下4个阶段：自然对流阶段、核态沸腾阶段、过渡沸腾阶段、膜态沸腾阶段；计算机，获得相应阶段下液态工质的对流传热系数h，并进行显示，从而完成液态工质大容器沸腾对流传热全过程的模拟。本发明主要用于对“大容器沸腾”全过程模拟。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工程大学
发明人：	徐长松;路勇;费景洲;宋福元;王忠野
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910820552.X
公开号：	CN110470695A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：	董玉娇
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号
主权项：	1.一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，包括计算机(100)、功率调节主控台(200)、密封腔室(300)和数据采集仪(400)；密封腔室(300)内填充有液态工质(301)，且其内还设有加热棒(302)，该加热棒(302)用于对液态工质(301)进行加热，液态工质(301)淹没加热棒(302)；其中，液态工质(301)为低沸点液体物质，低沸点液体物质的沸点低于50度；功率调节主控台(200)用于对加热棒(302)的加热功率Φ进行调节，随着加热棒(302)表面温度不断升高，加热棒(302)不断的向液态工质(301)进行传热，液态工质(301)与加热棒(302)表面之间的热交换依次历经如下4个阶段：自然对流阶段、核态沸腾阶段、过渡沸腾阶段、膜态沸腾阶段；数据采集仪(400)用于采集各阶段下的加热棒(302)的表面平均温度t1和各阶段下的密封腔室(300)内液态工质(301)的温度t2，并将采集的结果送至计算机(100)进行显示；计算机(100)，还用于根据加热棒(302)的加热面积A、相应阶段下的加热棒(302)的表面平均温度t1、相应阶段下的液态工质(301)的温度t2以及相应阶段下的加热棒(302)的加热功率Φ，获得相应阶段下液态工质(301)的对流传热系数h，并进行显示，从而完成液态工质(301)大容器沸腾对流传热全过程的模拟；其中，Δt表示加热棒(302)的表面平均温度与液态工质(301)温度的温差。 2.根据权利要求1所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，密封腔室(300)由上、下两个端口均密封的透明的有机玻璃圆管构成，且该有机玻璃圆管的上端口通过上盖板(303-1)和上法兰盘(304-1)进行密封，其下端口通过下盖板(303-2)和下法兰盘(304-2)进行密封；密封腔室(300)内还设有绝热基座(305)、冷却盘管(306)、工质测温探头(307)和2n个热电偶(308)，n的取值为正整数；绝热基座(305)固定在有机玻璃圆管的下盖板(303-2)上、且绝热基座(305)固定有加热棒(302)；冷却盘管(306)设置在有机玻璃圆管上部的空腔内，且冷却盘管(306)的进/出水口通过上盖板(303-1)引出，冷却盘管(306)用于对密封腔室(300)内的蒸汽压力进行调节；工质测温探头(307)用于探测液态工质(301)的温度，并将获得的液态工质(301)温度发送至数据采集仪(400)； 2n个热电偶(308)划分成两组，每组中包括n个热电偶(308)，两组热电偶(308)分别用于采集加热棒(302)相对的两个侧面的温度，并将采集获得的温度发送至数据采集仪(400)，数据采集仪(400)对两组热电偶(308)采集的温度取平均，获得加热棒(302)的表面平均温度t1。 3.根据权利要求2所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，上盖板(303-1)和上法兰盘(304-1)之间、以及下盖板(303-2)和下法兰盘(304-2)之间均设有密封垫(309)。 4.根据权利要求2或3所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，上法兰盘(304-1)设置在有机玻璃圆管上端口的外壁面上，且与该上端口的外壁面之间设有密封圈(311)；下法兰盘(304-2)设置在有机玻璃圆管下端口的外壁面上，且与该下端口的外壁面之间也设有密封圈(311)。 5.根据权利要求1所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，还包括一个蒸汽测温探头(310)，该蒸汽测温探头(310)用于探测密封腔室(300)内蒸汽温度，并将该蒸汽温度通过数据采集仪(400)上传至计算机(100)，通过计算机(100)显示蒸汽温度。 6.根据权利要求2所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，n的取值为2。 7.根据权利要求2所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，上盖板(303-1)上还设有压力引出口和排气口。 8.根据权利要求2所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，下盖板(303-2)上还设有工质充放口。 9.根据权利要求1所述的一种大容器沸腾实验系统，其特征在于，液态工质(301)的填充高度为密封腔室(300)高度的一半。
所属类别：	发明专利