[发明专利]一种用于模拟高温气体传热特性的实验设备

说明书

本发明提供一种用于模拟高温气体传热特性的实验设备，涉及实验设备技术领域，为解决现有技术无法有效模拟高温气体在反应堆中的传热特性的问题而设计。该用于模拟高温气体传热特性的实验设备包括通过主管路依次连通的气体压缩机、调压罐、加热器和实验段，主管路上设置有至少一个主调压阀，主调压阀用于调节主管路的压力；实验段的入口处设置有入口热电偶和入口压力传感器，实验段的出口处设置有出口热电偶和出口压力传感器；实验段上设置有多个测温元件，多个测温元件用于感应实验段内气体的温度分布。本发明提供的用于模拟高温气体传热特性的实验设备能够有效地对高温气体在反应堆中的传热特性进行模拟。

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，尤其是涉及一种用于模拟高温气体传热特性的实验设备。

背景技术

动力对执行作战任务的飞行器(飞机、导弹、火箭和空间发射器等)尤为重要。以飞机中的轰炸机为例，由于传统的化石燃料能量密度相对较低，且可装载量受到燃烧室大小的限制，因此导致了轰炸机在执行任务时续航能力的不足。针对上述问题，业内专家开始了利用核能作为轰炸机发动机能源的研究，即：采用以高温气体为冷却剂的核涡轮发动机作为轰炸机的发动机。

然而，目前对以高温气体为冷却剂的反应堆实验研究较少，无法有效模拟高温气体在反应堆中的传热特性，从而缺乏高温气体对反应堆的安全性影响的认识，不利于核涡轮发动机等航空事业的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于模拟高温气体传热特性的实验设备，以解决现有技术无法有效模拟高温气体在反应堆中的传热特性的技术问题。

本发明提供的用于模拟高温气体传热特性的实验设备，包括通过主管路依次连通的气体压缩机、调压罐、加热器和实验段，其中，所述气体压缩机用于将气体输送至所述调压罐；所述加热器用于对由所述调压罐输出的气体进行加热；所述主管路上设置有至少一个主调压阀，至少一个所述主调压阀用于调节所述主管路的压力；所述实验段的入口处设置有入口热电偶和入口压力传感器，所述实验段的出口处设置有出口热电偶和出口压力传感器。

所述实验段上设置有多个测温元件，多个所述测温元件用于感应所述实验段内气体的温度分布。

进一步地，所述主管路的位于所述调压罐与所述加热器之间的管路段开设有旁通管路，所述旁通管路设置有泄压阀。

进一步地，还包括流量分配器，所述旁通管路与所述主管路的交汇处形成泄压节点，所述流量分配器位于所述加热器与所述泄压节点之间。

所述流量分配器包括多个并联设置的分支管路，至少一个所述分支管路设置有辅助调压阀。

进一步地，还包括控制模块，所述主调压阀、所述入口热电偶、所述入口压力传感器、所述出口热电偶、所述出口压力传感器、所述泄压阀、所述辅助调压阀和所述加热器均与所述控制模块电连接。

进一步地，还包括入口交混箱和出口交混箱，其中，沿气体在所述主管路中的流动方向，所述加热器、所述入口交混箱、所述实验段和所述出口交混箱依次设置。

进一步地，所述入口交混箱包括开设有第一口和第二口的箱壳，以及第一流道板和第二流道板，其中，所述第一口与所述加热器连接，所述第二口与所述实验段连接；所述第一流道板呈一端封闭的中空筒状，且所述第一流道板的靠近所述第一口的一端封闭；所述第二流道板呈两端开口的中空筒状，所述第二流道板位于所述第一流道板内且二者的轴线平行，自所述第一口进入的气体能够依次经过箱壳与所述第一流道板之间的间隙、所述第一流道板与所述第二流道板之间的间隙、所述第二流道板的内腔流向所述第二口。

所述出口交混箱与所述入口交混箱的结构相同，且二者镜像设置。

进一步地，所述出口交混箱的出口处设置有出口调压阀。