[发明专利]流体研究用可视化实验装置

说明书

本发明公开了一种流体研究用可视化实验装置，包括流道组件，所述流道组件包括方体框架、设置在所述方体框架内部的两个相对的绝热板以及电加热板；两个所述绝热板之间的间隙形成流道，两个所述绝热板的朝向所述流道的板面上均设置有所述电加热板；所述方体框架上相对的两个侧壁上均开设有观察窗，且所述观察窗与两个所述绝热板之间的间隙相对。该流体研究用可视化实验装置的结构设计可以有效地仿照实际的加热条件和实现从侧面直观的观察气泡生长。

技术领域

本发明涉及流体可视化研究技术领域，更具体地说，涉及一种流体研究用可视化实验装置。

背景技术

板状燃料元件因窄矩形冷却剂通道具有结构紧凑、换热面积大的优势，被应用于小型反应堆的堆芯设计。另外，由于汽化潜热的存在，两相沸腾流动较单相流动的换热系数有较大的提升，而窄矩形流道中的沸腾两相流较为复杂，两相流流型及流型转变多样，在流动过程中还伴有剧烈的相变过程，极易造成流动不稳定性，由于窄缝的原因，沸腾汽泡的脱离直径变小，频率增高，沸腾过程常规通道相比有很大的不同。因此，需要对窄矩形通道内的沸腾流动进行研究，为板状燃料元件的设计和运行提供参考。

现有技术的实验装置无法同时兼顾更接近实际的加热条件和实现从侧面直观的观察气泡生长，并且结构复杂，拆装难，导致实验耗费高，具有较大的局限性。

综上所述，如何有效地仿照实际的加热条件和实现从侧面直观的观察气泡生长，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种流体研究用可视化实验装置，该流体研究用可视化实验装置的结构设计可以有效地仿照实际的加热条件和实现从侧面直观的观察气泡生长。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种流体研究用可视化实验装置，包括流道组件，所述流道组件包括方体框架、设置在所述方体框架内部的两个相对的绝热板以及电加热板；

两个所述绝热板之间的间隙形成流道，两个所述绝热板的朝向所述流道的板面上均设置有所述电加热板；所述方体框架上相对的两个侧壁上均开设有观察窗，且所述观察窗与两个所述绝热板之间的间隙相对。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，所述流道包括加热段，所述加热段的上游和/或下游设置有非加热段，仅所述绝热板的位于所述加热段的部位设置有所述电加热板。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，所述电加热板的宽度小于所述绝热板的宽度，以使所述流道沿其宽度的两侧均设置有非加热区，所述流道的宽度方向与所述绝热板的宽度方向平行。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，还包括进口缓冲箱和出口缓冲箱，所述进口缓冲箱的进口处连接有第一接管，所述出口缓冲箱的出口处连接有第二接管连接；

所述第一接管的流体面积小于所述第二接管的流体面积。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，所述进口缓冲箱和出口缓冲箱上均设置有测压孔。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，所述方体框架上还设置有多个用于检测所述流道内温度的测温孔。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，所述电加热板与铜电极之间通过铜板连接，所述电加热板与铜板间以及所述铜电极与铜板间均通过螺钉固定；

所述电加热板粘结在所述绝热板上。

优选地，上述流体研究用可视化实验装置中，所述方体框架包括两个相互平行的第一侧壁和两个相互平行的第二侧壁，且所述第一侧壁与第二侧壁相邻，且所述第一侧壁的宽度大于所述第二侧壁的宽度；

所述绝热板与所述方体框架的第一侧壁平行，两个所述第二侧壁上均开设有观察窗。