[发明专利]平板式LHP毛细芯性能测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及性能测试装置，具体地，涉及平板式LHP毛细芯性能测试装置及方法，尤其是一种卫星用平板式LHP毛细芯性能测试装置及方法。

背景技术

LHP是一种理想的传热元件，具有传热能力强、耐高热流密度、可逆重力运行、能够柔性布置等特点，在航天热控领域具有重要应用。毛细芯性能是关系到LHP的核心部件，其性能对LHP性能决定性作用，目前对于毛细芯性能的测试方法大部分采用观察其吸水快慢，但该方法无法直接反映出毛细芯性能优劣，测试结果容易受空气等多因素影响。

平板LHP毛细芯性能测试装置主要由冷凝器、管路、蒸发器和内部工作介质组成。冷凝器通过管路连接蒸发器。冷凝器起到对运行介质冷凝的作用。管路部分包含用于后续打压、抽真空和充装介质的介质充装口管路，整体管路可以根据不同毛细芯的性能选择不同长度的管路，以适应后续逆重力水平测试需要。现有技术存在着结构不合理，测量精度有待提高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种平板式LHP毛细芯性能测试装置及方法。

根据本发明提供的一种平板式LHP毛细芯性能测试装置，包括蒸发器、管路以及冷凝器，蒸发器包括：蒸发器主壳体、蒸发器盖板、主密封环、次密封环、待测毛细芯以及紧固件；

蒸发器盖板的底面通过紧固件紧密贴合连接蒸发器主壳体的顶面，形成蒸发器内部腔体；

在所述内部腔体内，主密封环填塞在蒸发器主壳体内侧面与待测毛细芯侧面之间，蒸发器主壳体内侧面通过主密封环与待测毛细芯侧面密封连接，次密封环填塞在待测毛细芯顶面与蒸发器盖板底面之间，待测毛细芯顶面通过次密封环密封连接蒸发器盖板底面。

优选地，在蒸发器盖板通过次密封环对待测毛细芯施加压力，将待测毛细芯的底面紧密贴合在蒸发器主壳体内侧的底面。

优选地，蒸发器盖板底面设置有凹槽，该凹槽形成储液腔，蒸发器主壳体内侧底面设置有一个环形凹槽或多个同心环形凹槽，该环形凹槽形成蒸汽流通空间。

优选地，采用丙酮或乙醇作为冷凝工作介质。

优选地，蒸发器盖板设置有通孔，通孔贯穿蒸发器盖板的顶面和底面；通孔的上端孔口通过管路连接冷凝器，通孔的下端孔口与该下端孔口正下方待测毛细芯顶面之间的间隙被环绕在次密封环内。

根据本发明提供的一种平板式LHP毛细芯性能测试方法，利用上述的平板式LHP毛细芯性能测试装置，包括如下步骤：

步骤S1：粘贴加热器及测点步骤

在蒸发器主壳体外表面面粘贴直径为40～45mm的电加热片，在蒸发器、管路及冷凝器表面位置粘贴温度测点；

步骤S2：测试传热能力步骤

将蒸发器的储液腔与冷凝器的冷凝管路调节至相同或基本相同的高度，并将蒸发器做隔热处理；对电加热片加电并记录各温度测点所采集温度的变化，逐步增大电加热片的加热功率至蒸发器表面温度测点采集的温度出现温度突升，温度突升现象发生时电加热片的加热功率作为待测毛细芯在水平状态下对应的最大传热能力；

所述温度突升是指：温度的升温速率≥1℃/s。

优选地，还包括如下步骤：

步骤S3：测试逆重力能力步骤

对电加热片施加2～5W的加热功率，待所述平板式LHP毛细芯性能测试装置运行平稳后，逐步提升蒸发器高度并记录各温度测点采集温度的变化至蒸发器表面温度测点出现温度突升现象，将该温度突升现象发生时蒸发器的抬升高度作为待测毛细芯能够实现的最大逆重力高度。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明采用模拟平板LHP的结构，通过蒸发器合理的创新性结构设计，能够确保测试过程近似平板LHP运行过程，同时还降低了工艺装配、结构件尺寸精度等对测试结果的影响。

2、本发明提供的平板式LHP毛细芯性能测试装置的结构特点是整体结构与平板式LHP结构类似，能够最大程度上降低装配工艺、结构壳体尺寸精度等因素对测试结果的影响，对被测试件要求低，研制的装置可反复应用。

3、本发明可以模拟理想组合状态，最大可能地降低其它非相关因素对测试结果的影响。本发明研制的平板式LHP毛细芯性能测试装置可以反复应用，通过改变主、次密封环的尺寸可适应不同尺寸的待测毛细芯，降低测试成本。

4、本发明能够最大程度上降低装配工艺、结构壳体尺寸精度等因素对测试结果的影响，对被测试件要求低，研制的装置可反复应用；蒸发器蒸发侧设计的环形槽道一方面能够确保运行过程中产生的蒸汽能够快速排散，另一方面确保了加热面热量的均分分配。

附图说明