CN104677938B - 一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，属于换热冷却技术领域。本发明包括静电雾化冷却系统和临界热流密度及换热系数测量系统，静电雾化冷却系统包括大扇形盘、小扇形盘、可调手柄、导轨、第一滑块和注射泵、硅橡胶管和支架，临界热流密度及换热系数测量系统包括紫铜棒、K型热电偶丝、绝热套筒、箱盖、紫铜块、电加热棒、石墨毡绝热托盘、第二滑块、底座、支撑块、石墨毡绝热支撑块、导块、电压表、变阻器和K型热电偶。本发明在同一个装置上能进行不同喷嘴空间角度、不同靶距、不同高压静电发生器输出电压、加热功率及冷却介质流量条件下静电雾化瞬态和稳态传热试验，测量临界热流密度和换热系数。
Description
技术领域
本发明属于换热冷却技术领域，具体为一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置。
背景技术
加工效率与加工质量的提高是机械制造业不断追求的目标。在加工过程中，切削区产生大量切削热，导致温度急剧升高，并很快造成刀具或零件的报废。通常以低压、大流量方式向切削区供给切削液，达到控制切削区温升，减少刀具磨损，提高已加工表面质量之目的。然而浇注冷却并不能真正有效冷却切削区，主要表现在：(1)切削液难以进入切削区；(2)对切削区冷却不均匀。并且切削液的大量使用还会带来成本大幅度提高、环境污染等问题。对切削区实施绿色高效冷却成为亟待解决的问题。
静电雾化是液体在静电力作用下破碎成带电小液滴的过程。与气动雾化和压力雾化相比，静电雾化具有设备简单、雾滴粒径小而均匀、运动可控、雾滴在目标物上沉积量高、减少小直径雾滴漂移散失等一系列优点，成为机械加工中新一代绿色冷却技术。
换热机理分析对于正确应用冷却方式，充分发挥换热能力具有极为重要的意义。传热学中通常利用瞬态和稳态传热试验研究冷却方式在不同工况下的临界热流密度与换热系数，获得该冷却方式换热能力，揭示换热机理。安庆龙的论文《低温喷雾射流冷却技术及其在钛合金机械加工中的应用》公开了低温气动喷雾射流冷却的瞬态与稳态传热试验方法与装置，因静电雾化具有与气动雾化不同的雾化原理及特性，故其并不适用于静电雾化冷却能力评价，并且该论文中瞬态和稳态传热试验需要在两套装置上分别进行。因此，亟待开发一种适用于静电雾化冷却能力评价且应用方便的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，可以调节喷嘴空间角度，且在同一台装置上既能进行瞬态传热试验，测量静电雾化冷却的临界热流密度，又能进行稳态传热试验，测量静电雾化冷却换热系数。
上述目的是由以下技术方案实现的：一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，包括静电雾化冷却系统和临界热流密度及换热系数测量系统。
所述静电雾化冷却系统由大扇形盘、小扇形盘、可调手柄、垫块、导轨、第一滑块、连接垫块、垫片、连接手柄、喷嘴、高压静电发生器、高压电缆、导线A、注射泵、硅橡胶管和支架构成。
所述大扇形盘为扇形圆盘，大扇形盘的角度为130°—150°，所述大扇形盘垂直于水平面布置；所述大扇形盘沿扇形圆盘表面的圆弧内侧开设第一角度孔，所述第一角度孔为9—15个，个数为奇数，所述第一角度孔沿大扇形盘弧度均匀分布；所述大扇形盘扇形圆盘表面开设弧形槽，弧形槽位于第一角度孔的内侧，所述弧形槽的角度小于大扇形盘的角度。
所述导轨为细窄弧形轨道，所述导轨的角度等于或略大于大扇形盘的角度，所述导轨设于大扇形盘的弧形槽的中间，导轨的两端通过螺钉连接于大扇形盘的正面。
所述第一滑块为长方体薄板，在长方体的反面设有矩形凸台，所述矩形凸台设于大扇形盘的弧形槽内；所述第一滑块正面设有圆弧状槽，所述导轨设于第一滑块正面的圆弧状槽内，与第一滑块间隙配合，使得第一滑块可在导轨上滑动。
所述可调手柄为长方体薄板，垂直于水平面且平行于大扇形盘扇形面设置，所述可调手柄通过螺钉与第一滑块连接，所述可调手柄上部开孔，所述开孔孔径与大扇形盘上的第一角度孔相同；拨动可调手柄，第一滑块在导轨上滑动时，可调手柄上部的开孔可与大扇形盘上的第一角度孔重合；所述可调手柄下部开有矩形槽，所述硅橡胶管与喷嘴相连，从矩形槽中引出。
所述垫块两端通过螺钉连接于可调手柄的底部，所述垫块中心处开有阶梯孔，所述喷嘴置于阶梯孔内，所述喷嘴头从阶梯孔内向下伸出。
所述垫片为长方体薄板，垂直于水平面且平行于大扇形盘扇形面设置，所述垫片两端通过螺钉连接于大扇形盘的反面，所述垫片中部通过螺钉和圆筒状的连接垫块连接小扇形盘。
所述小扇形盘为90°扇形圆盘，所述小扇形盘扇形面与水平面、大扇形盘扇形面相垂直；所述小扇形盘扇形面的直角内侧开设转动孔，所述小扇形盘扇形面的圆弧内侧开设第二角度孔，所述第二角度孔为4—10个，所述第二角度孔均匀分布于以直角处转动孔的中心为圆心的圆弧上，第一个第二角度孔位于0°，最后一个第二角度孔位于90°。
所述支架上设有悬臂梁，所述支架的悬臂梁与水平面平行；所述连接手柄为开设有3个孔的长方体薄板，3个孔分别开设于连接手柄的两端和中间，所述连接手柄通过带螺纹的T型销轴穿过连接手柄两端的孔与支架的悬臂梁连接，所述小扇形盘直角处转动孔穿在位于支架的悬臂梁顶端的带螺纹的T型销轴上，并通过螺母与连接手柄、支架的悬臂梁连接；所述连接手柄开设于中间的孔孔径与小扇形盘上第二角度孔相同，拨动所述小扇形盘，小扇形盘绕小扇形盘直角处转动孔的T型销轴转动，小扇形盘的第二角度孔可与连接手柄中间开设的孔重合。
所述注射泵通过硅橡胶管与喷嘴相连；所述高压静电发生器负极输出端通过高压电缆与喷嘴相连，正极输出端通过导线A接地。
所述注射泵供液量为10—200ml/h，所述高压静电发生器输出电压为0—-60KV。
所述大扇形盘、小扇形盘、可调手柄、垫块、导轨、第一滑块、连接垫块、垫片、连接手柄均由绝缘材料制成。
所述支架是由铝型材经直角连接件、T型螺栓、螺母连接而成。
所述临界热流密度及换热系数测量系统由紫铜棒、K型热电偶丝、绝热套筒、箱盖、法兰、绝热材料、紫铜块、电加热棒、石墨毡绝热托盘、第二滑块、底座、支撑块、石墨毡绝热支撑块、导块、导线B、导线C、巡检仪、转块A、转块B、电压表、变阻器和K型热电偶构成。
所述箱盖为底部开口的圆筒，所述底座为圆形板，所述箱盖置于底座上，与底座配合形成一个中空的圆筒；所述箱盖顶面中心处开有阶梯孔，所述法兰为外部台阶状的圆筒，设于箱盖顶面中心处的阶梯孔中，通过螺钉与箱盖连接；所述紫铜棒为细长圆柱状，设置于圆筒形的绝热套筒内，与绝热套筒过盈配合；所述绝热套筒周围包裹绝热材料，设置于法兰的圆筒中，所述法兰下部外圆面处设有螺孔，通过螺钉固定包裹绝热材料的绝热套筒，使紫铜棒与水平面垂直。
所述紫铜块为由上部为截面小的圆柱、中部为圆锥台、下部为截面大的圆柱所构成的回转体；所述紫铜块下部圆柱外圆面处开有1-4个盲孔，所述盲孔的轴线与紫铜块的轴线相交且垂直，所述电加热棒设有1-4个，分别布置在紫铜块的盲孔内，电加热棒与电压表、变阻器相连并加载交流电，加热紫铜块；所述紫铜块设置于石墨毡绝热托盘上，且周围包裹绝热材料。
所述石墨毡绝热托盘为上大下小的台阶状圆柱，所述石墨毡绝热托盘顶面中心处开盲孔，所述紫铜块设置于盲孔中，所述石墨毡绝热托盘底面设置于第二滑块上。
所述底座设于支撑块上，底座开设有矩形槽，矩形槽内开有长条状通孔，所述底座通过导线C接地。
所述第二滑块为长方体薄板，所述第二滑块设置于底座的矩形槽中，与底座的配合关系为间隙配合；所述第二滑块下部设有圆柱状手柄，圆柱状手柄设置于底座矩形槽内的长条状通孔中，并可在长条状通孔中来回移动，使第二滑块可沿底座矩形槽的长度方向移动。
所述导块为上小下大的台阶状圆柱件，所述导块顶面中心处开设盲孔，底面置于第二滑块上，并通过螺钉与第二滑块连接；所述石墨毡绝热支撑块为上大下小的台阶状圆柱件，石墨毡绝热支撑块下部置于导块顶面中心处开设的盲孔中，与导块间隙配合。
所述转块A和转块B为下部沿径向开设通孔的圆柱件；所述转块A通过双头螺柱与第二滑块及石墨毡绝热托盘连接构成丝杆结构；所述转块B通过双头螺柱与第二滑块及石墨毡绝热支撑块连接构成丝杆结构。
所述K型热电偶丝设有2个，布置在紫铜棒顶面两侧，所述K型热电偶丝连接巡检仪，所述巡检仪通过导线B接地；所述K型热电偶设有6个，沿轴向分别置于紫铜棒顶面10mm、20mm、30mm的外表面处的两侧，所述K型热电偶连接巡检仪，所述巡检仪通过导线B接地。
所述箱盖的下部外圆面处开孔，K型热电偶与巡检仪之间的连接导线及电加热棒与变阻器之间的连接导线从开孔穿出箱盖外。
所述支撑块设有4个，均布于底座底面，并通过沉头螺钉与底座连接。
所述石墨毡绝热托盘和石墨毡绝热支撑块由经加碳处理的石墨毡制成，具有优良的导电性能和绝热性能。
本发明的有益效果是：在同一个装置上能进行不同喷嘴空间角度、不同靶距、不同高压静电发生器输出电压、加热功率及冷却介质流量条件下静电雾化瞬态和稳态传热试验，测量临界热流密度和换热系数，不仅可全面评价静电雾化冷却能力，为在实际加工中的应用提供指导，而且装置集成度高，应用方便，弥补了目前分别用不同装置测量冷却方式临界热流密度和换热系数的不足。
附图说明
图1是本发明一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置简图。
图2是空间角度可调的静电雾化喷嘴的主视图。
图3是与支架连接的空间角度可调的静电雾化喷嘴的左视图。
图4是临界热流密度及换热系数测量系统主视图。
图5是底座俯视图。
图6是图5的A-A剖视图。
图中可见：1、垫片；2、小扇形盘；3、连接垫块；4、连接手柄；5、可调手柄；6、K型热电偶丝；7、紫铜棒；8、法兰；9、绝热套筒；10、箱盖；11、绝热材料；12、紫铜块；13、电加热棒；14、石墨毡绝热托盘；15、第二滑块；16、底座；17、支撑块；18、第一滑块；19、大扇形盘；20、导轨；21、垫块；22、喷嘴；23、高压电缆；24、高压静电发生器；25、导线A；26、石墨毡绝热支撑块；27、导块；28、巡检仪；29、导线B；30、导线C；31、转块A；32、转块B；33、支架；34、硅橡胶管；35、注射泵；36、K型热电偶；37、电压表；38、变阻器。
具体实施方式
下面借助附图介绍具体实施方式。如图1、图4所示，本发明一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置包括静电雾化冷却系统和临界热流密度及换热系数测量系统。其中静电雾化冷却系统由大扇形盘19、小扇形盘2、可调手柄5、垫块21、导轨20、第一滑块18、连接垫块3、垫片1、连接手柄4、喷嘴22、高压静电发生器24、高压电缆23、导线A25、注射泵35、硅橡胶管34、支架33构成。临界热流密度及换热系数测量系统由紫铜棒7、K型热电偶丝6、K型热电偶36、法兰8、绝热套筒9、箱盖10、绝热材料11、紫铜块12、电加热棒13、石墨毡绝热托盘14、第二滑块15、底座16、支撑块17、石墨毡绝热支撑块26、导块27、巡检仪28、导线B29、导线C30、转块A31、转块B32、电压表37、变阻器38构成。
喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置工作时，首先依据需要调整喷嘴22空间角度及喷嘴22出口与紫铜棒7顶面中心部位在喷嘴轴线方向上的距离(靶距)。结合图2，图3可见，空间角度可调的静电雾化喷嘴是由大扇形盘19、小扇形盘2、可调手柄5、垫块21、导轨20、第一滑块18、连接垫块3、垫片1、连接手柄4、喷嘴22构成。调节角度时，移动连接着第一滑块18与喷嘴22的可调手柄5，第一滑块18在导轨20上滑动，使可调手柄5上部的开孔与大扇形盘19上第一角度孔重合，经销固定，以获得喷嘴22在左右方向上的所需角度。转动小扇形盘2，使小扇形盘2上面的第二角度孔与连接手柄4中间开设的孔重合，经销固定，实现由小扇形盘2带动大扇形盘19与喷嘴22，进而获得喷嘴22在前后方向上的所需角度。左右、前后方向角度调节，可实现所需的喷嘴22空间角度。空间角度可调的静电雾化喷嘴经连接手柄4、小扇形盘2与支架33的悬臂梁相连，调节悬臂梁高度，可获得所需的不同靶距。
完成喷嘴空间角度和靶距调节后，进行瞬态和稳态传热试验，测量静电雾化临界热流密度和换热系数。在利用瞬态传热试验测量临界热流密度时，首先拧动转块A31，石墨毡绝热托盘14上升，使紫铜块12上表面压紧紫铜棒7底面。向插在紫铜块12内的电加热棒13加载交流电，调节变阻器38，使电加热棒13以一定的功率加热紫铜块12，因紫铜块12周围包裹有绝热材料11及底部置于石墨毡绝热托盘14上，热量只从紫铜块12上表面散出，对包裹有绝热套筒9和绝热材料11的紫铜棒7进行有效接触加热。在加热时，紫铜棒7顶面覆盖一层保温盖板，同时用焊接于紫铜棒7顶面两侧的K型热电偶丝6和巡检仪28监测紫铜棒7顶面温度。待达到预定的加热温度后，切断电源，拧动转块A31，使石墨毡绝热托盘14和紫铜块12下降。待紫铜块12与紫铜棒7不接触时，移动第二滑块15使石墨毡绝热托盘14连同紫铜块12移开，同时使石墨毡绝热支撑块26移至紫铜棒7正下方。拧动转块B32使石墨毡绝热支撑块26上升并压紧紫铜棒7底面。启动注射泵35和高压静电发生器24，调节冷却介质流量和高压静电发生器24输出电压，同时移开保温盖板。冷却介质通过注射泵35泵入硅橡胶管34，经硅橡胶管34送入与高压静电发生器24负极输出端相连的喷嘴22进行接触充电，使带电冷却介质表面电荷间的静电斥力大于表面张力和粘性力，破碎成带电雾滴从喷嘴22喷射至紫铜棒7顶面。雾滴电荷经紫铜棒7、导电性好的石墨毡绝热支撑块26、导块27、第二滑块15、底座16、导线C30导入大地。由K型热电偶丝6和巡检仪28监测静电雾化冷却过程中紫铜棒7顶面温度随时间的变化情况。静电雾化冷却时，紫铜棒7除顶面外其余表面均处于绝热状态，满足一维导热要求。根据测得的紫铜棒7顶面温度随时间的变化，对一维热传导反问题进行解析，反求得到紫铜棒7顶面热流密度随温度变化曲线。临界热流密度为该曲线上最高点对应的热流密度，反映静电雾化冷却的换热潜力。
在利用稳态传热试验测量换热系数时，首先拧动转块A31，石墨毡绝热托盘14上升，使紫铜块12上表面压紧紫铜棒7底面。启动注射泵35和高压静电发生器24，调节冷却介质流量和高压静电发生器24输出电压。冷却介质通过注射泵35泵入硅橡胶管34，经硅橡胶管34送入与高压静电发生器24负极输出端相连的喷嘴22进行接触充电后，破碎形成带电雾滴喷至紫铜棒7顶面。雾滴电荷经紫铜棒7、紫铜块12、导电性好的石墨毡绝热托盘14、第二滑块15、底座16、导线C30导入大地。而后，向插在紫铜块12内的电加热棒13加载交流电，调节变阻器38，使电加热棒13以一定的功率加热紫铜块12，因紫铜块12周围包裹有绝热材料11及底部置于石墨毡绝热托盘14上，热量只从紫铜块12上表面散出，对包裹有绝热套筒9和绝热材料11的紫铜棒7进行有效接触加热。由布置在距紫铜棒7顶面10mm、20mm、30mm的外表面处的六个K型热电偶36及巡检仪28，测量紫铜棒7温度。待巡检仪28显示的温度值不发生变化，达到稳定状态后，记录此时的测量温度，并以距离紫铜棒7顶面相同距离处的两个K型热电偶36测量温度的平均值作为稳态时距顶面该距离处的紫铜棒7温度。根据傅立叶定律，紫铜棒7热流密度q可用下式表示：
式中，ΔT为距顶面10mm、20mm、30mm处紫铜棒7温度的平均差值，Δx为热电偶在紫铜棒7轴向方向上的间距，k为紫铜的导热率。
稳态时紫铜棒7顶面温度TW可用下式表示：
式中，T1m为距顶面10mm处的紫铜棒7温度，q为紫铜棒7热流密度，Δx为热电偶在紫铜棒7轴向方向上的间距，k为紫铜的导热率。
根据牛顿冷却定律，换热系数h可用下式表示：
式中，q为紫铜棒7热流密度，TW为稳态时紫铜棒7顶面温度，Tin为冷却介质温度。
根据测量温度，利用(1)、(2)、(3)式可计算出静电雾化冷却换热系数。
在不同工况(包括冷却介质流量、高压静电发生器输出电压、喷嘴角度、靶距、加热功率)下，利用本发明提供的装置进行瞬态和稳态传热试验，测量静电雾化冷却临界热流密度和换热系数，全面评价静电雾化冷却能力，为静电雾化冷却在实际加工中的应用提供指导。
Claims (10)
1.一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，包括静电雾化冷却系统和临界热流密度及换热系数测量系统；
所述静电雾化冷却系统是由大扇形盘(19)、小扇形盘(2)、可调手柄(5)、垫块(21)、导轨(20)、第一滑块(18)、连接垫块(3)、垫片(1)、连接手柄(4)、喷嘴(22)、高压静电发生器(24)、高压电缆(23)、导线A(25)、注射泵(35)、硅橡胶管(34)和支架(33)构成；
所述大扇形盘(19)为扇形圆盘，大扇形盘(19)的角度为130°—150°，所述大扇形盘(19)垂直于水平面布置；所述大扇形盘(19)沿扇形圆盘表面的圆弧内侧开设第一角度孔，所述第一角度孔为9—15个，个数为奇数，所述第一角度孔沿大扇形盘(19)弧度均匀分布；所述大扇形盘(19)扇形圆盘表面开设弧形槽，弧形槽位于第一角度孔的内侧，所述弧形槽的角度小于大扇形盘(19)的角度；
所述导轨(20)为细窄弧形轨道，所述导轨(20)的角度大于等于大扇形盘(19)的角度，所述导轨(20)设于大扇形盘(19)的弧形槽的中间，导轨(20)的两端通过螺钉连接于大扇形盘(19)的正面；
所述第一滑块(18)为长方体薄板，在长方体的反面设有矩形凸台，所述矩形凸台设于大扇形盘(19)的弧形槽内；所述第一滑块(18)正面设有圆弧状槽，所述导轨(20)设于第一滑块(18)正面的圆弧状槽内，与第一滑块(18)间隙配合，使得第一滑块(18)可在导轨(20)上滑动；
所述可调手柄(5)为长方体薄板，垂直于水平面且平行于大扇形盘(19)扇形面设置，所述可调手柄(5)通过螺钉与第一滑块(18)连接，所述可调手柄(5)上部开孔，所述开孔孔径与大扇形盘(19)上的第一角度孔相同；拨动可调手柄(5)，第一滑块(18)在导轨(20)上滑动时，可调手柄(5)上部的开孔可与大扇形盘(19)上的第一角度孔重合，所述可调手柄(5)下部开有矩形槽，所述硅橡胶管(34)与喷嘴(22)相连，从矩形槽中引出；
所述垫块(21)两端通过螺钉连接于可调手柄(5)的底部，所述垫块(21)中心处开有阶梯孔，所述喷嘴(22)置于阶梯孔内，所述喷嘴(22)头从阶梯孔内向下伸出；
所述垫片(1)为长方体薄板，垂直于水平面且平行于大扇形盘(19)扇形面设置，所述垫片(1)两端通过螺钉连接于大扇形盘(19)的反面，所述垫片(1)中部通过螺钉和圆筒状的连接垫块(3)连接小扇形盘(2)；
所述小扇形盘(2)为90°扇形圆盘，所述小扇形盘(2)扇形面与水平面、大扇形盘(19)扇形面相垂直；所述小扇形盘(2)扇形面的直角内侧开设转动孔，所述小扇形盘(2)扇形面的圆弧内侧开设第二角度孔，所述第二角度孔为4—10个，所述第二角度孔均匀分布于以直角处转动孔的中心为圆心的圆弧上，第一个第二角度孔位于0°，最后一个第二角度孔位于90°；
所述支架(33)上设有悬臂梁，所述支架(33)的悬臂梁与水平面平行；所述连接手柄(4)为开设有3个孔的长方体薄板，3个孔分别开设于连接手柄(4)的两端和中间，所述连接手柄(4)通过带螺纹的T型销轴穿过连接手柄(4)两端的孔与支架(33)的悬臂梁连接，所述小扇形盘(2)直角处转动孔穿在位于支架(33)的悬臂梁顶端的带螺纹的T型销轴上，并通过螺母与连接手柄(4)、支架(33)的悬臂梁连接；所述连接手柄(4)开设于中间的孔孔径与小扇形盘(2)上第二角度孔相同，拨动所述小扇形盘(2)，小扇形盘(2)绕小扇形盘(2)直角处转动孔的T型销轴转动，小扇形盘(2)的第二角度孔可与连接手柄(4)中间开设的孔重合；
所述注射泵(35)通过硅橡胶管(34)与喷嘴(22)相连；所述高压静电发生器(24)负极输出端通过高压电缆(23)与喷嘴(22)相连，正极输出端通过导线A(25)接地；
所述临界热流密度及换热系数测量系统由紫铜棒(7)、K型热电偶丝(6)、绝热套筒(9)、箱盖(10)、法兰(8)、绝热材料(11)、紫铜块(12)、电加热棒(13)、石墨毡绝热托盘(14)、第二滑块(15)、底座(16)、支撑块(17)、石墨毡绝热支撑块(26)、导块(27)、导线B(29)、导线C(30)、巡检仪(28)、转块A(31)、转块B(32)、电压表(37)、变阻器(38)和K型热电偶(36)构成；
所述箱盖(10)为底部开口的圆筒，所述底座(16)为圆形板，所述箱盖(10)置于底座(16)上，与底座(16)配合形成一个中空的圆筒；所述箱盖(10)顶面中心处开有阶梯孔，所述法兰(8)为外部台阶状的圆筒，设于箱盖(10)顶面中心处的阶梯孔中，通过螺钉与箱盖(10)连接；所述紫铜棒(7)为细长圆柱状，设置于圆筒形的绝热套筒(9)内，与绝热套筒(9)过盈配合；所述绝热套筒(9)周围包裹绝热材料(11)，设置于法兰(8)的圆筒中，所述法兰(8)下部外圆面处设有螺孔，固定包裹绝热材料(11)的绝热套筒(9)，使紫铜棒(7)与水平面垂直；
所述紫铜块(12)为由上部为截面小的圆柱、中部为圆锥台、下部为截面大的圆柱所构成的回转体；所述紫铜块(12)下部圆柱外圆面处开有1-4个盲孔，所述盲孔的轴线与紫铜块(12)的轴线相交且垂直，所述电加热棒(13)设有1-4个，分别布置在紫铜块(12)的盲孔内，电加热棒(13)与电压表(37)、变阻器(38)相连并加载交流电，加热紫铜块(12)；所述紫铜块(12)设置于石墨毡绝热托盘(14)上，且周围包裹绝热材料(11)；
所述石墨毡绝热托盘(14)为上大下小的台阶状圆柱，所述石墨毡绝热托盘(14)顶面中心处开盲孔，所述紫铜块(12)设置于盲孔中，所述石墨毡绝热托盘(14)底面设置于第二滑块(15)上；
所述底座(16)设于支撑块(17)上，底座(16)开设有矩形槽，矩形槽内开有长条状通孔，所述底座(16)通过导线C(30)接地；
所述第二滑块(15)为长方体薄板，所述第二滑块(15)设置于底座(16)的矩形槽中，与底座(16)的配合关系为间隙配合；所述第二滑块(15)下部设有圆柱状手柄，圆柱状手柄设置于底座(16)矩形槽内的长条状通孔中，并可在长条状通孔中来回移动，使第二滑块(15)可沿底座(16)矩形槽的长度方向移动；
所述导块(27)为上小下大的台阶状圆柱件，所述导块(27)顶面中心处开设盲孔，底面置于第二滑块(15)上，并通过螺钉与第二滑块(15)连接；所述石墨毡绝热支撑块(26)为上大下小的台阶状圆柱件，石墨毡绝热支撑块(26)下部置于导块(27)顶面中心处开设的盲孔中，与导块(27)间隙配合；
所述转块A(31)和转块B(32)为下部沿径向开设通孔的圆柱件；所述转块A(31)通过双头螺柱与第二滑块(15)及石墨毡绝热托盘(14)连接构成丝杆结构；所述转块B(32)通过双头螺柱与第二滑块(15)及石墨毡绝热支撑块(26)连接构成丝杆结构；
所述K型热电偶丝(6)布置在紫铜棒(7)顶面，所述K型热电偶丝(6)连接巡检仪(28)，所述巡检仪(28)通过导线B(29)接地；所述K型热电偶(36)沿轴向置于紫铜棒(7)上部的外表面处，所述K型热电偶(36)连接巡检仪(28)，所述巡检仪(28)通过导线B(29)接地。
2.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述大扇形盘(19)、小扇形盘(2)、可调手柄(5)、垫块(21)、导轨(20)、第一滑块(18)、连接垫块(3)、垫片(1)、连接手柄(4)均由绝缘材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述注射泵(35)供液量为10—200mL/h。
4.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述高压静电发生器(24)输出电压为0—-60KV。
5.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述支架(33)是由铝型材通过直角连接件、T型螺栓、螺母连接而成。
6.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述支撑块(17)设有4个，均布于底座(16)底面，并通过沉头螺钉与底座(16)连接。
7.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述箱盖(10)的下部外圆面处开孔，K型热电偶(36)与巡检仪(28)之间的连接导线及电加热棒(13)与变阻器(38)之间的连接导线从开孔穿出箱盖(10)外。
8.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述石墨毡绝热托盘(14)和石墨毡绝热支撑块(26)由经加碳处理的石墨毡制成，具有优良的导电性能和绝热性能。
9.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述K型热电偶丝(6)设有2个，布置在紫铜棒(7)顶面两侧。
10.根据权利要求1所述的一种喷嘴空间角度可调的静电雾化冷却能力评价装置，其特征在于，所述K型热电偶(36)设有6个，沿轴向分别置于距紫铜棒(7)顶面10mm、20mm、30mm的外表面处的两侧。
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