[实用新型]模拟热堆热管取热与热电转换演示系统

说明书

本实用新型公开了一种模拟热堆热管取热与热电转换演示系统，系统包括：感应加热模拟热堆结构，包括感应加热体和感应加热线圈，用于模拟热堆产生热量；多个热管，一端与感应加热体连接，用于取出并传输由感应加热模拟热堆结构产生的热量；集热器，与热管的另一端连接，用于扩展热管传输热量的散热面积；绝热保温段，包裹多个热管，用于对热管进行保温隔热；热电转换模块，设置于集热器的表面，用于将石墨集热器中的热能转换为电能；电功率测量电路，与热电转换模块连接，用于测量热电转换模块的输出的电功率。实现无核辐射风险，热源功率调节方便且能够对热堆系统热电转换效率进行精确测量。

技术领域

本实用新型属于热堆模拟演示领域，更具体地，涉及一种模拟热堆热管取热与热电转换演示系统。

背景技术

热堆是一种清洁且高效的热能能源，在空间探测、航空航天、舰船及民用清洁高效能源具有广阔应用前景，热堆工作效率的演示与模拟系统能够模拟热堆的工作状况，提供热堆能源设计的关键数据。

但基于真实热堆结构的模拟演示系统具有核辐射风险，且系统结构复杂，热源功率调节难度高，不便于热堆热传导测量的模拟及演示。

因此，需要提出一种更为安全且易于实现热堆全系统热电转换效率精确测量的模拟热堆演示系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种模拟热堆热管取热与热电转换演示系统，实现无核辐射风险，热源功率调节方便且能够对热堆系统热电转换效率进行精确测量。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种模拟热堆热管取热与热电转换演示系统，包括：

感应加热模拟热堆结构，包括感应加热体以及设置于所述感应加热体外部的感应加热线圈，所述感应加热模拟热堆结构用于通过电磁感应加热模拟热堆产生热量；

多个热管，所述热管的一端嵌入所述感应加热体的内部，用于取出并传输由所述感应加热模拟热堆结构产生的热量；

集热器，所述热管的另一端嵌入所述集热器的内部，所述集热器用于扩展所述热管传输热量的散热面积；

绝热保温段，设置于所述感应加热模拟热堆结构与所述集热器之间且包裹多个所述热管，所述绝热保温段用于对所述热管进行保温隔热；

热电转换模块，设置于所述集热器的表面，用于将石墨集热器中的热能转换为电能；

电功率测量电路，与所述热电转换模块连接，用于测量所述热电转换模块的输出的电功率。

可选地，所述感应加热体的材料为铁基、镍基、铌基、钼基或钨基金属材料。

可选地，所述热管的管材为铁基、镍基、铌基、钼基或钨基金属材料。

可选地，所述热管的内部填充有金属导热工质，所述金属导热工质为锂、钠、钾、铷或铯。

可选地，所述绝热保温段的材料为玄武岩、莫来石、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂纤维或气凝胶。

可选地，所述集热器的材料为石墨。

可选地，所述热电转换模块包括多个热电转换单元，多个所述热电转换单元在所述集热器表面呈阵列排布。

可选地，所述电功率测量电路包括电功率消耗单元、电流表和电压表；

所述电功率消耗单元、所述电流表和所述热电转换模块之间形成回路，所述电流表用于测量回路电流，所述电压表用于测量所述电功率消耗单元两端的电压。

本实用新型的有益效果在于：