[发明专利]一种两相流体回路真空热性能试验方法

摘要

本发明公开了一种两相流体回路真空热性能试验方法。使用本发明能够对两相流体回路在不同工作温度下的传热能力和阻断性能进行测试、评估。本发明首先设计了一套真空热性能试验装置，然后根据该试验装置，通过控制模拟热源和散热板的温度控制两相流体回路的工作温度，设计试验方法，对两相流体回路的热传导和阻断性能进行测试。其中，温度传感器的布置有利于观察两相流体回路中氨工质的状态，查看两相流体回路中的各部件是否满足温度要求，同时还可以查看两相流体回路是否达到平衡。

主权项

一种两相流体回路真空热性能试验方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，设计两相流体回路真空热性能试验装置：所述试验装置包括散热板(11)、控温加热器、多层隔热组件、温度传感器、模拟热源(15)和回路支架(17)；其中，散热板(11)通过隔热垫隔热安装在回路支架(17)的上部；两相流体回路的冷凝管路(3)埋在散热板(11)中，两相流体回路的储液器(4)半埋在散热板(11)中；两相流体回路中的蒸发器(1)隔热安装在回路支架(17)的下部；控温加热器安装在两相流体回路的蒸汽管路(2)、储液器(4)、控制阀(5)和液体管路(6)上；温度传感器安装在两相流体回路的蒸发器(1)、蒸汽管路(2)、冷凝管路(3)、储液器(4)、控制阀(5)和液体管路(6)、模拟热源(15)以及散热板(11)边缘区域上；多层隔热组件包裹在蒸汽管路(2)、储液器(4)、控制阀(5)和液体管路(6)上；模拟热源(15)为RHU同位素电模拟热源，固定安装在蒸发器(1)内；安装为散热板(11)提供工作温度的散热板加热器，所述散热板加热器为安装在散热板外侧空间的红外加热器(16)或者粘贴在散热板上的加热片；步骤2，将回路支架(17)放入真空仓(10)中，抽真空，使得真空度小于2×10^‑3Pa，设置储液器(4)、控制阀(5)、液体管路(6)和蒸气管路(2)上的控温加热器为自控状态，自控门限为‑55℃～‑30℃；设置散热板加热器的自控门限为‑55℃～‑30℃；步骤3，向真空仓(10)的热沉通液氮，降低真空仓温度至‑150℃；将储液器的温度降至第一测试温度‑50℃，且达到两相流体回路工况平衡；所述工况平衡为储液器温度在半小时维持不变或单调变化小于1℃/h；储液器的温度即为两相流体回路的工作温度；步骤4，极限传热能力测试：开启模拟热源，按照设定的步长增加模拟热源的加热功率，在每次增加模拟热源的加热功率的同时减小散热板加热器的加热功率，使储液器的温度维持在‑50℃，且达到两相流体回路工况平衡，直至散热板加热器的加热功率为零或者因蒸发器的温度突升导致无法维持工况平衡；则散热板加热器的加热功率为零时或者蒸发器的温度突升前一平衡时刻的模拟热源的加热功率即为该工作温度下两相流体回路的极限传热能力；步骤5，通过降低蒸发器的功率、同时增加散热板的功率，改变储液器的温度至各测试温度，依照步骤4的方法，获得各测试温度下两相流体回路的极限传热能力，其中，按照递升的方式改变储液器温度；步骤6，两相流体回路阻断能力测试：不同工作温度下，当两相流体回路运行在平衡工况时，保持模拟热源和散热板加热器的加热功率不变，对控制阀进行开关操作，检查两相流体回路的阻断性能：如果关闭控制阀后，蒸发器的温度不断升高后突升、散热板的温度不断降低，而重新开启控制阀后，蒸发器温度降低、散热板温度提升，直至达到工况平衡，表明两相流体回路阻断性能正常；如果关闭控制阀后，蒸发器的温度不变或平稳升高，则表明两相流体回路阻断性能不正常。