[发明专利]一种微通道换热器出口温度测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及换热器性能测试技术领域，具体涉及一种微通道换热器出口温度测量装置及测量方法，所采用的技术方案是：一种微通道换热器出口温度测量装置，包括热侧热电偶，还包括热侧总管和若干热侧连接管；所述热侧总管一端封闭，所述热侧连接管一端和热侧总管封闭端相连，所述热侧连接管另一端用于连接热侧出口联箱，所述热侧连接管沿热侧总管封闭端周向均布；所述热侧热电偶设在热侧总管内，所述热侧热电偶用于检测热侧总管内流体的温度。本发明通过在出口联箱设置总管和若干连接管，以使流体在出口联箱进行充分混合，能够稳定、精确的获得微通道紧凑式换热器出口处的流体平均温度，以精确获得微通道紧凑式换热器的总体换热性能。

技术领域

本发明涉及换热器性能测试技术领域，具体涉及一种微通道换热器出口温度测量装置及测量方法。

背景技术

微通道紧凑式换热器是一种区别于管壳式及板式换热器的新型换热器。此类换热器流道水力直径小于2mm，流道数量大于1000个，单位体积内换热面积大，可承受高温高压的工作条件。但因其特殊的制造工艺及结构特征，使得目前对于微通道紧凑式换热器的性能测试仅停留在对其总体性能的测试阶段。

微通道紧凑式换热器的总体换热特性采用总体换热系数表征，其定义式为：

式中Q为换热器的换热功率，通过流体的进出口焓及质量流量计算所得；A为换热器的换热面；为整体平均温差，由换热器的进出口温度计算所得。

平均温差的倒数可表示为：

当定压比容为定值时，上式可化为平均对数温差形式。

微通道紧凑式换热器为逆流换热器，其热侧进口温度为T_h,i，热侧出口温度为T_h,o，冷侧进口温度为T_c,i，冷侧出口温度为T_c,o，平均对数温差可表示为：

因此对于结构给定的微通道紧凑式换热器，其总体换热系数由流经换热器流体的质量流量、冷侧进口温度、冷侧出口温度、热侧进口温度和热侧出口温度这五个参数直接确定。其质量流量的测量采用科式流量测量，测量精度高；而对于冷侧进口温度、冷侧出口温度、热侧进口温度和热侧出口温度这四个温度参数，目前均是采用在进、出口联箱内布置热电偶的方法获取微通道紧凑式换热器进、出口联箱内流体的平均温度。

其中，进口联箱内的流体，在进入进口联箱前已经通过上游管道充分混合，联箱内流体温度均一性较好，热电偶测得的进口温度可直接表征进口流体的平均温度。申请人发现对于出口联箱内的流体，因微通道紧凑式换热器内部流道水力直径小、流道数量多，换热器内部会出现流体换热不均的现象；加之换热器出口处的导热作用，会使得出口联箱内流体温度分布不均，因此在出口联箱内所布置的热电偶测量温度并非出口联箱内的流体平均温度，进而无法精确获得微通道紧凑式换热器的总体换热性能。

发明内容

针对上述现有测量方式无法精确获得微通道紧凑式换热器的总体换热性能的技术问题，本发明提供了一种微通道换热器出口温度测量装置及测量方法，可准确、稳定测量微通道紧凑式换热器出口流体总体平均温度，进而获得微通道紧凑式换热器的总体换热性能。

本发明通过下述技术方案实现：

一种微通道换热器出口温度测量装置，包括热侧热电偶，还包括热侧总管和若干热侧连接管；所述热侧总管一端封闭，所述热侧连接管一端和热侧总管封闭端相连，所述热侧连接管另一端用于连接热侧出口联箱，所述热侧连接管沿热侧总管封闭端周向均布；所述热侧热电偶设在热侧总管内，所述热侧热电偶用于检测热侧总管内流体的温度。