[发明专利]一种多功能热工加热平台

说明书

本发明公开的一种多功能热工加热平台，其包括加热系统、测量系统、泵功系统、流量测量系统和水箱恒温系统；加热系统分别与流量测量系统和水箱恒温系统相通连接；泵功系统分别与流量测量系统和水箱恒温系统相通连接；测量系统设置在加热系统的外侧；加热系统包括实验腔、实验件和加热器；实验件设置在实验腔的内部，且实验件分别与流量测量系统和水箱恒温系统相通连接；实验腔上设置有调压管道；测量系统设置在实验腔的外侧。本发明的加热系统实现了试验件加热密度从瓦级至兆瓦级的稳定加热功率的热工实验要求，提供了不同环境压力的测量条件，也实现了不同热量分布的热沉积；采用多点测量手段，实现大范围、低影响地检测被测点温度。

技术领域

本发明涉及真空或高压工况实验测量的技术领域，尤其涉及一种多功能热工加热平台。

背景技术

目前用于热工实验平台功能单一，主要针对换热特性测量和流动阻力测量。目前的测定平台测试范围有限，很难实现真空或高压工况的实验测量，无法满足不同加热功率特别是高热负荷和低热负荷等多种功能需求，且不能完成实验对不同热量分布的要求。基于强流加速器的大科学装置中，被轰击靶体、慢化器等核心受热部件存在高热流密度和高功率情况，需要开展真空或高压条件下的低功率高热流密度的高精度测量实验，同时也对热流分布提出要求。因此有必要设计一种多功能热工实验平台，来满足不同实验设备的测试环境。

发明内容

本发明针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种多功能热工加热平台，旨在解决上述背景技术中提出的技术问题。

在本发明的一个方面中，提出的一种多功能热工加热平台，其包括加热系统、测量系统、泵功系统、流量测量系统和水箱恒温系统；

加热系统分别与流量测量系统和水箱恒温系统相通连接；

泵功系统分别与流量测量系统和水箱恒温系统相通连接；

测量系统设置在加热系统的外侧。

进一步的，加热系统包括实验腔、实验件和加热器；

实验件设置在实验腔的内部，且实验件分别与流量测量系统和水箱恒温系统相通连接；

实验腔上设置有调压管道；

测量系统设置在实验腔的外侧。

进一步的，加热器是电加热器，电加热器设置在实验腔的内部，并安装在实验件的表面上。

进一步的，电加热器包括加热体、MCU控制器和多组电加热棒，MCU控制器用于控制加热棒功率以调整热沉分布。

进一步的，加热器是激光加热器，激光加热器设置在实验腔的外侧，激光通过透镜进入实验腔。

进一步的，加热器是火焰加热器，火焰加热器主体设置在实验腔的外侧，火焰喷口位于实验腔内部。

进一步的，测量系统包括多点红外测温系统和可视化拍摄系统；

多点红外测温系统用于对实验件高功率加热时温度的测量；

可视化拍摄系统用于对实验件的高速、高倍图像的捕捉，并追踪试验件状态变化。

进一步的，流量测量系统一端通过管道与加热系统相通连接，另一端通过管道与泵功系统相通连接；

流量测量系统包括设置在管道上的多个流量计和阀门；

多个流量计通过多个管道并联相通连接的；

阀门用于切换并联管道上的流量计以实现量程互补。

进一步的，泵功系统包括双向推拉型注射泵和多个离心泵，用于控制不同流量调控的精度。

进一步的，水箱恒温系统包括容器槽、氮气加压泵和板式换热器；