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原文传递热沉加热模块及复合相变传热实验设备

专利名称：	热沉加热模块及复合相变传热实验设备
摘要：	本实用新型提供一种热沉加热模块及复合相变传热实验设备，该热沉加热模块包括：稳流稳压电源装置以及片状加热器；片状加热器与稳流稳压电源装置电连接，片状加热器和热沉的背面焊接或通过高导热界面材料连接；本实用新型提供的热沉加热模块及复合相变传热实验设备能产生低、中、高及超高的热流密度，经过理论和实际实验检测，热沉加热模块在配套实验元件处于安全、可耐受温度的条件下，最高能产生近5000Wcm‑2的热流密度，不仅远高于现有的发热器件，且具有结构简单紧凑、装配便捷及成本低廉等优点。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院工程热物理研究所
发明人：	周文斌;胡学功;何雨
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201821447469.X
公开号：	CN209069854U
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	李坤
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100190 北京市海淀区北四环西路11号
主权项：	1.一种热沉加热模块，其特征在于，包括：稳流稳压电源装置；以及片状加热器，与所述稳流稳压电源装置电连接，所述片状加热器和热沉的背面焊接或通过高导热界面材料连接。 2.根据权利要求1所述的热沉加热模块，其特征在于，还包括：导热元件，与所述片状加热器连接，用于传递热量并增大热流密度，其沿轴线方向依次分为：热源连接段，其外表面贴设所述片状加热器，用于传递所述片状加热器的热量至传热段；以及传热段，与所述热源连接段一体设置，其端部与热沉的背面连接，所述传热段的横截面面积小于所述热源连接段的横截面面积，用于传递所述热源连接段的热量至所述热沉并增大热流密度。 3.根据权利要求2所述的热沉加热模块，其特征在于，其中：所述热源连接段为长方体，所述传热段为直柱体；所述片状加热器贴设在所述热源连接段的至少一个表面上；其中，所述导热元件为：铜导热元件、铝导热元件、银导热元件、不锈钢导热元件、铜合金导热元件或铝合金导热元件中的至少一种。 4.根据权利要求2所述的热沉加热模块，其特征在于，所述片状加热器与所述导热元件之间均匀涂抹高导热界面材料。 5.根据权利要求2所述的热沉加热模块，其特征在于，其中：所述导热元件和所述热沉一体设置；或，所述导热元件和所述热沉焊接连接，或通过高导热界面材料连接。 6.根据权利要求1、4或5所述的热沉加热模块，其特征在于，所述高导热界面材料为：高纯银胶、高导热硅脂、高导热硅胶或液态金属中的至少一种。 7.一种复合相变传热实验设备，其特征在于，用于开放式微通道基取热热沉的复合相变传热实验，包括：如上述权利要求1至6中任一项所述的热沉加热模块；储液模块，用于盛放液体工质；热沉固定模块，用于固定热沉，使所述热沉的底端没入所述液体工质的液面下，并使所述热沉的换热表面与竖直平面呈N°夹角，其中0≤N≤90：图像获取模块，用于获取热沉内液体工质的润湿和流动特性以及气泡动力学行为的图像；温度测量模块，与所述热沉或所述热沉加热模块连接，用于获取热沉的输入热流密度和换热表面的温度；以及数据处理模块，分别与所述热沉加热模块、所述图像获取模块和所述温度测量模块连接，用于记录、分析和存储实验图像和数据。 8.根据权利要求7所述的复合相变传热实验设备，其特征在于，所述储液模块为透明材质。 9.根据权利要求7所述的复合相变传热实验设备，其特征在于，还包括：热沉绝热模块，其包覆在所述热沉加热模块的外侧和所述热沉的背面和侧面上，用于减小热沉背面及侧面的热损失；以及液体工质温控模块，与所述储液模块连接，用于控制所述液体工质的温度。 10.根据权利要求9所述的复合相变传热实验设备，其特征在于，其中：所述热沉绝热模块包括：柔性绝热部件，包覆在所述热沉加热模块外侧；以及刚性绝热部件，包覆在所述柔性绝热部件外侧；所述液体工质温控模块包括：辅助加热器，用于提高液体工质的温度；热电偶，用于监测液体工质的温度；以及温控仪，分别与所述辅助加热器和所述热电偶连接，其根据热电偶的监测结果调节辅助加热器的加热功率以维持液体工质处于设定温度；所述图像获取模块包括：标尺，临近所述热沉的换热表面设置；以及高速动态显微仪，相对所述热沉的换热表面和所述标尺设置，其中，所述高速动态显微仪为高速摄影仪、粒子成像测速系统或红外热成像仪中的至少一种；所述温度测量模块包括： M根热电偶，设置在所述热沉或所述热沉加热模块的传热段上，其中M≥2；以及数据采集仪，分别与M根所述热电偶电连接，用于监测M根所述热电偶的温度分布。
所属类别：	实用新型