[发明专利]用于微通道中电场强化换热性能测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种用于微通道中电场强化换热性能测试装置，包括：一对夹板、一对玻璃盖板、一对电极、侧视窗、微加热器、电流表、电压表、驱动电源和测试电源，其中：微加热器和侧视窗位于两块玻璃盖板之间，两个电极分别位于两块玻璃盖板的下表面，两块夹板分别固定设置于两块玻璃盖板的外侧，微加热器的两端分别与电流表和驱动电源相串联，电压表并联于驱动电源两端，两个电极分别与测试电源和大地相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于微通道中电场强化换热性能测试装置，其特征是，所述的玻璃盖板尺寸为：长40mm～100mm，宽8mm～20mm，厚0.5mm～2mm，其中：一块玻璃盖板的表面设有直径为1mm～2mm的流体进出孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于微通道中电场强化换热性能测试装置，其特征是，所述的电极具体通过金属溅射工艺和lift-off工艺分别制作于两块玻璃盖板的下表面，该电极的厚度为100nm～200nm。

4.根据权利要求1所述的一种用于微通道中电场强化换热性能测试装置，其特征是，所述的微加热器为铂元素制成，具体通过金属溅射工艺以及lift-off工艺溅射于位于下方的一块玻璃盖板的上表面，该微加热器的厚度为100nm～200nm，外形尺寸在500um×500um以内。

5.根据权利要求1所述的一种用于微通道中电场强化换热性能测试装置，其特征是，所述的微加热器的两端分别与电流表和驱动电源相串联具体是通过由金属溅射工艺和lift-off工艺在微加热器的两端制作出厚度在100nm～300nm之间的金属引线得以实现。

6.根据权利要求1所述的一种用于微通道中电场强化换热性能测试装置，其特征是，所述的侧视窗包括两块平行放置的光学玻璃，其中：每块侧视窗尺寸为：长40mm～100mm，宽3mm～10mm，高0.1mm～0.5mm，两块光学玻璃间隔0.2mm～0.5mm平行放置，其上下表面分别与上玻璃盖板和下玻璃盖板固定连接且构成横截面积在0.5mm×0.5mm之间的微通道腔体。

7.一种根据权利要求1至6中任一所述装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将微通道腔体水平放置，微加热器引线两端与驱动电源相连；

第二步：通过微加热器电路中串联的电流表和并联电压表测量经过微加热器的电流值I和所施加的电压值V，并得到微加热器的当前加热功率P＝I*V和当前电阻值R＝V/I，再根据铂微加热器的阻热曲线获得微加热器的当前电阻R所对应的温度值T；

第三步：将工质从上夹板的通道入口处注入微通道腔体并使工质流经微加热器时被加热至沸腾状态，然后再从上夹板的通道出口处流出微通道，工质温度由布置在上夹板通道入口和出口的测温装置测量；

第四步：将上侧电极与测试电源相连形成高电势极且将下电极通过导线接地形成零电势极，使得上下电极之间产生电场，该电场的电力线穿过微加热器的表面；

第五步：在侧视窗的水平方向两侧分别放置照明光源和高速CCD，利用高速CCD透过侧视窗记录微通道腔体内沸腾汽泡的动态特性，实现电场强化换热性能测试。