[发明专利]一种微通道蒸汽相变过载测试系统和方法

摘要

一种基于过载情况下微通道蒸汽相变测试系统，以通过观察过载情况下微尺度蒸发相变时流体的流态，分析不同过载环境下流体微尺度相变的流型流态，进而更深入研究微尺度换热的机理为目的。该方案通过改进改善过载微通道内蒸发流态观测系统的压力源系统和过热气体冷凝收集系统，使其具有抗过载能力，新设计了蒸发器出口段真空度控制系统，保证蒸发器具有合适的真空度同时避免了冷凝回收系统堵塞对测试系统的影响，保证了测试能够有效进行；通过控制测试系统和试验机的安装角度，模拟不同的过载环境，利用测试观测系统获得过载情况下微尺度蒸发相变时流体的流态，分析不同过载环境下流体微尺度相变的流型流态，进而更深入研究微尺度换热的机理。

主权项

一种微通道蒸汽相变过载测试系统，其特征在于包括：抗过载压力源系统(101,102)，用于保证在高过载环境下提供稳定的工质雾化压力；微通道测试段(108)，其上盖板为透明材料，易于观测微通道内部的蒸发相变流态；过载微通道内蒸发流态观测系统(103)，用于观测过载情况下微尺度蒸发相变时流体的流态；蒸发器出口段真空度控制系统(104)，用于维持微通道内部稳定流动，保证通道的正常流动并不回流、不堵塞，通过压力传感器与安全阀配合，调节微通道出口过热制冷剂气体的流量压力，保证过热制冷剂的收集；过热气体冷凝收集系统(105)，用于将微通道换热后的过热制冷剂冷凝并收集到制冷剂回收罐，其中在过载条件下采用单循环换热，保证制冷剂顺利回收；离心试验机(106)，用于提供各种过载加速度环境，离心试验机(106)的一侧安装微通道测试段(108)，离心试验机(106)的另一侧安装配重块(107)，用于平衡转壁重量使旋转稳定，保证测试质量，其中：抗过载压力源系统(101,102)，过载微通道内蒸发流态观测系统(103)，蒸发器出口段真空度控制系统(104)，过热气体冷凝收集系统(105)，微通道测试段(108)都安装在离心试验机(106)上；通过调整过载微通道内蒸发流态观测系统(103)以及微通道测试段(108)在离心试验机(106)上的安装角度，控制喷雾方向与过载加速度间夹角，实现水平过载、垂直超重过载和垂直失重过载环境模拟；通过电机驱动离心试验机(106)的转臂转动，配重块(107)用来平衡转臂重量使旋转稳定，保证测试质量。