[发明专利]微结构表面垂直降液膜流动及蒸发换热性能测试装置

摘要

本发明公开了一种微结构表面垂直降液膜流动及蒸发换热性能测试装置，是由工质流动系统、加热系统、调平系统和温度测量系统组成，所述工质经由进水箱上部引流板均匀的流动到安装在热水箱凹槽内的工件表面，经加热蒸发后由量筒收集，用于测量一定时间内的蒸发量；所述加热系统，热水箱左右两侧各有一个进、出水（油）孔，热水（油）由下孔进、上孔出，保证加热效果显著；所述调平系统能保证进水箱内工质均匀的流向测试工件表面；所述观察测量系统能实时采集进水箱内工质及工件表面的温度，并进行保存处理。应用高速摄像机观测被测工件表面的液膜流动状态。

主权项

一种微结构表面垂直降液膜流动及蒸发换热性能测试装置，特征在于：是由工质流动系统、加热系统、调平系统和温度测量系统组成；所述的调平系统是由调平底座（1）和调平板（2）构成，调平板（2）通过螺栓杆（3）和螺栓帽（4）固定在调平底座（1）上，调平底座（1）放在实验平台（13）上；所述的工质流动系统是由蠕动泵（12）、水槽（19）、进水箱（6）、进水箱盖（7）、引流板（8）、引流板盖（9）、集液漏斗（15）和量筒（18）组成，进水箱（6）安装在调平板（2）上，蠕动泵（12）设置在实验平台（13）上，水槽（19）通过管路与蠕动泵（12）进水口连通，蠕动泵（12）的出水口与进水箱（6）底部的进水孔（29）通过管路连通，进水箱（6）的顶部内侧具有凹槽（28），引流板（8）的后端面插设在凹槽（28）中，引流板（8）的后端面与凹槽（28）过盈配合，引流板（8）具有引流斜面（81），引流板（8）上盖有引流板盖（9），引流斜面（81）与引流板盖（9）之间形成有流道，进水箱（6）具有进水箱盖（7），进水箱（6）与引流板（8）之间形成有引流口（62），引流口（62）与引流斜面（81）和引流板盖（9）之间的流道连通，温度传感器（27）从上插入在进水箱（6）中，温度传感器（27）与数据采集仪（20）连接，引流板（8）的引流斜面（81）底部通过集液漏斗支架16设置有集液漏斗（15），集液漏斗（15）的底部设置有量筒（18）；工质从水槽（19）内通过蠕动泵（12）被泵至进水箱（6）内，当工质在进水箱（6）内达到引流口（62）的高度后，工质沿引流斜面（81）和引流板盖（9）之间的流道流下，经具有微结构表面的物体（10）加热蒸发后由集液漏斗（15）收集进入量筒（18），完成工质的流动；所述的加热系统是由恒温槽（14）和热水箱（5）组成，恒温槽（14）设置在实验平台（13）上，热水箱（5）安装在调平板2上，热水箱（5）位于引流板（8）下方，热水箱（5）的前端面具有凹槽面（25），该凹槽面（25）用于贴设具有微结构表面的物体（10），热水箱（5）对具有微结构表面的物体（10）进行加热，具有微结构表面的物体（10）就是被测物体；热水箱（5）的两侧分别设置有热水箱出水孔（30）和热水箱进水孔（31），热水箱（5）的热水箱出水孔（30）和热水箱进水孔（31）通过管路和泵与恒温槽（14）连通，恒温槽（14）将热水或油通过热水箱（5）上面的热水箱进水孔（31）泵至热水箱（5）内，然后从热水箱（5）上的热水箱出水孔（30）流回恒温槽（14），完成热水或油的循环；所述的观察测量系统系统是由三只温度传感器（27）、数据采集仪（20）和高速摄像机（22）构成，二只温度传感器（27）与数据采集仪（20）连接，其中一只温度传感器（27）从上插入在进水箱（6）中，另一只温度传感器（27）从热水箱（5）侧边的测温孔（23）插入到具有微结构表面的物体（10）表面，二只温度传感器（27）分别测量工质蒸发前和蒸发时的的温度，测量到的数据被数据采集仪（20）保存处理；高速摄像机（22）由摄像机支架（21）设置在被测的具有微结构表面的物体（10）正前方，观察和记录布膜及液膜流动的波动。