[发明专利]一种摆动喷雾冷却实验装置

权利要求书

1.一种摆动喷雾冷却实验装置，其特征在于，包含实验壳体、喷雾模块、加热模块、回收模块、摆动模块、记录模块、测量模块和控制模块；

所述实验壳体为密闭空心柱体，包含上端面、下端面和侧壁；实验壳体内部设有隔板，将其内腔体分隔为上部的观察腔体和下部的加热腔体；实验壳体的外壁设有转动柱；

所述喷雾模块包含储液罐、第一微型高压泵、前置过滤器、第一针型阀、第一流量计、输入软管、进液管、高度调节环和喷头；

所述进液管为外螺纹直管，实验壳体上端面中心设有用于连接进液管的通孔，所述进液管一端和输入软管的一端连接、另一端从实验壳体上端面中心的通孔伸入观察腔体后和所述喷头的输入端相连；

所述高度调节环设置在实验壳体上端面中心的通孔外、和所述进液管螺纹相连，用于调节进液管伸入观察腔体内的长度；

所述储液罐用于存储冷却液，其出口和第一微型高压泵的入口通过管道相连；所述第一微型高压泵的出口、前置过滤器、第一针型阀、第一流量计、输入软管的另一端通过管道依次相连；

所述加热模块包含封盖、模拟加热源、套架和隔热板；

所述模拟加热源包含加热单元和热传单元，其中，所述热传单元呈柱状、采用导热材质制成；所述加热单元用于对热传单元进行加热；

所述套架为上端开口、下端封闭的空心柱体；所述封盖和套架上端密闭固定连接，且封盖中心设有供模拟加热源热传单元上端面露出的通孔；

所述模拟加热源设置在套架内，其热传单元上端面从所述封盖中心通孔露出；

所述加热模块设置在实验壳体的加热腔体内，其套架下端通过隔热板固定在实验壳体的下端面；所述隔板中心设有通孔，封盖在隔板中心通孔处和隔板密闭固定连接，使得加热源热传单元的上端面暴露在观察腔体内；

所述回收模块包含排液管、输出软管、三通阀、截止阀、第二微型高压泵、第二针型阀、第二流量计和废液回收罐；

所述三通阀包含一个进口和两个出口；

所述隔板以模拟加热源热传单元上表面为中心周向设有若干排液孔，且排液孔均通过管道从实验壳体下端面穿出后和排液管的一端密闭相连；

所述排液管的一端通过输出软管和所述三通阀的进口相连；

所述三通阀的一个出口通过所述截止阀和所述废液回收罐相连，另一个出口和所述第二微型高压泵的入口通过管道相连；

所述第二微型高压泵的出口、第二针型阀、第二流量计、废液回收罐通过管道依次相连；

所述摆动模块包含伺服电机驱动器、伺服电机控制器、伺服电机、减速机、联轴器；

所述伺服电机的输出轴通过减速器和所述联轴器的一端同轴固定连接，所述联轴器的另一端和所述实验壳体的外壁的转动柱同轴固定连接，所述伺服电机用于使得实验壳体进行摆动；

所述伺服电机、伺服电机驱动器、伺服电机控制器、控制模块依次电气相连，其中，所述伺服电机控制器用于控制伺服电机驱动器驱动所述伺服电机；

所述记录模块包含热红外摄像机、高速摄像机、热红外相机支架和高速摄像机支架；

所述实验壳体在观察腔体的外壁设有第一窗口和第二窗口，其中，所述第一窗口采用亚克力有机玻璃密封，第二窗口采用红外玻璃密封；

所述高速摄像机通过高速摄像机支架固定在所述实验壳体外壁，用于透过第一窗口拍摄观察腔体内喷雾液滴撞击热沉面的图像；

所述热红外摄像机通过热红外相机支架固定连接在所述实验壳体外壁，用于透过第二窗口拍摄喷雾液滴撞击热沉面的热红外动态图像；

所述测量模块包含数据采集器和若干温度传感器；

所述若干温度传感器设置在所述模拟加热源热传单元的外壁上，用于测量热传单元各个位置的梯度温度并将其传递给所述数据采集器；

所述控制模块分别和所述数据采集器的输出端、伺服电机控制器电气相连，用于保存数据和调整实验壳体的摆动幅度。

2.根据权利要求1所述的摆动喷雾冷却实验装置，其特征在于，所述套架、加热腔体内均填充隔热棉。

3.根据权利要求1所述的摆动喷雾冷却实验装置，其特征在于，所述排液孔的个数为2个。

4.根据权利要求1所述的摆动喷雾冷却实验装置，其特征在于，所述输入软管、输出软管均采用PVC透明软管。