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原文传递一种用于沸腾换热的分体式受热件、实验装置及实验方法

专利名称：	一种用于沸腾换热的分体式受热件、实验装置及实验方法
摘要：	本发明公开了一种用于沸腾换热的分体式受热件、实验装置及实验方法，属于能源换热技术领域。本发明的一种用于沸腾换热的分体式受热件，包括受热件本体和观测台，观测台位于受热件本体的顶端，且受热件本体与观测台可拆卸连接。本发明的目的在于克服现有实验装置中受热件更换繁琐的不足，提供了一种用于沸腾换热的分体式受热件、实验装置及实验方法，通过将受热件设计成分体式的结构，使得受热件本体与观测台之间实现可拆卸连接，在进行多次实验时可直接取下观测台，以研究不同情况下的气泡生长过程，操作过程简便。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	安徽工业大学
发明人：	楚化强;蒋瀚涛;颜岩;卫言
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910104125.1
公开号：	CN109752405A
代理机构：	安徽知问律师事务所
代理人：	于婉萍;平静
分类号：	G01N25/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	243002 安徽省马鞍山市花山区湖东中路59号
主权项：	1.一种用于沸腾换热的分体式受热件，其特征在于：包括受热件本体(420)和观测台(421)，所述观测台(421)位于受热件本体(420)的顶端，且受热件本体(420)与观测台(421)可拆卸连接。 2.根据权利要求1所述的一种用于沸腾换热的分体式受热件，其特征在于：所述受热件本体(420)的上表面开设有定位孔(423)，所述观测台(421)底面设置有连接柱(422)，通过定位孔(423)与连接柱(422)的配合实现受热件本体(420)与观测台(421)的连接。 3.根据权利要求2所述的一种用于沸腾换热的分体式受热件，其特征在于：所述定位孔(423)与连接柱(422)通过螺纹啮合相连接配合。 4.一种用于沸腾换热的实验装置，其特征在于：包括实验台(100)和位于实验台(100)上的沸腾池(300)，所述沸腾池(300)内的工质通过加热机构(400)进行加热；所述加热机构(400)设置有权利要求1-4中任一项所述的分体式受热件。 5.根据权利要求4所述的一种用于沸腾换热的实验装置，其特征在于：所述沸腾池(300)底部开设有用于安装受热件本体(420)的安装孔，所述受热件本体(420)从该安装孔中穿过并伸入沸腾池(300)内，所述受热件本体(420)靠近安装孔的一端与外部的加热机构(400)相连，所述受热件本体(420)的另一端与观测台(421)可拆卸连接。 6.根据权利要求5所述的一种用于沸腾换热的实验装置，其特征在于：所述加热机构(400)包括电源箱(411)和若干组与电源箱(411)相连的加热棒(410)，所述受热件本体(420)底部开设对应的加热棒孔(424)，所述加热棒(410)插入该加热棒孔(424)内，所述电源箱(411)通过该加热棒(410)加热观测台(421)。 7.根据权利要求6所述的一种用于沸腾换热的实验装置，其特征在于：所述受热件本体(420)通过隔热机构(430)与沸腾池(300)相连，所述隔热机构(430)包括隔热罩(431)和连接板(432)，所述隔热罩(431)套装在受热件本体(420)外周，且隔热罩(431)的上表面位置低于观测台(421)的上表面位置；所述连接板(432)用于支撑隔热罩(431)。 8.根据权利要求7所述的一种用于沸腾换热的实验装置，其特征在于：所述沸腾池(300)内还设有加热环(310)，所述加热环(310)通过沸腾池(300)顶部的盖板固定，所述加热环(310)的一端连接电源，另一端用于加热沸腾池(300)内的工质。 9.一种用于沸腾换热的实验方法，其特征在于：利用权利要求1～8任一项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：实验前将受热件本体(420)与隔热机构(430)组合，安装在沸腾池(300)底部设置的安装孔中，将需要进行实验的观测台(421)安装在受热件本体(420)上，在沸腾池(300)内加入适量的蒸馏水，将加热棒(410)安装在受热件本体(420)底部的加热棒孔(424)内； 2)启动实验装置：先启动与加热环(310)连接的电源，达到所需温度后关闭电源，然后接通电源箱(411)为加热棒(410)通电；或者先接通电源箱(411)为加热棒(410)通电，待稳定后再启动与加热环(310)连接的电源； 3)信息收集：调节仿臂支架(200)上的扫描电镜(210)和高速摄像机(500)的位置与角度，记录实验现象； 4)工装调整，获取实验数据：通过电压控制不同的工况进行实验，并记录实验数据； 5)实验数据处理：实验数据采集结束后，观察观测台(421)上的气泡产生现象，根据扫描电镜(210)的分辨率以及观测台(421)沸腾表面直径计算气泡直径，根据高速摄像机(500)一定时间内拍到的气泡脱离数量计算气泡的脱离频率。 10.根据权利要求9所述的一种用于沸腾换热的实验方法，其特征在于：步骤4)中的工况调整包含以下过程：调整工况I：当沸腾池(300)内的温度达到实验设定温度时，关闭与加热环(310)连接的电源，调整加热机构(400)中电源箱(411)的电压大小，获得同一过冷度、不同热流密度情况下的气泡现象，保存文件，记录数据；调整工况II：设置加热机构(400)中电源箱(411)的电压，使其电流、电压维持一个定值，调整与加热环(310)连接的电源，获得同一热流密度、不同过冷度情况下的气泡现象，保存文件，记录数据。
所属类别：	发明专利