CN112345408A - 一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置及方法，该装置包括紧固装置、密封垫圈、顶部封装端盖、加热器、温度传感器、高度测量装置、金属筒体、底部封装端盖以及控温装置。本发明可以测量不同温度下工质在毛细结构上的毛细动态特性，可以用于测量不同类型毛细结构的性能参数，可以用于测量不同工质的特性参数，测量通用性强。

Description

一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置及方法
技术领域
本发明涉及一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置及方法，属于航天热控领域。
背景技术
随着航天遥感技术的不断发展，光学遥感器对其核心器件(如CCD组件或CMOS组件)的温度要求越来越高，传统的热控产品，例如槽道热管、导热铜条等，受限于控温精度、补偿功耗和传热能力，已逐渐难以满足要求，需要采用新型的热控产品对相机进行热控设计。
机械泵驱动两相流体回路(简称MPTL)技术是航天热控领域一项先进的热控技术，具有传热功率大、传输距离远、控温精度高等优点，特别适合于大功率天基激光器、遥感器、活动天线等控温要求较高产品的热控。在MPTL系统中，储液器的作用相当于系统的“大脑”，承担着控制系统温度，调节主回路和储液器之间的流体分布以及在微重力条件下进行气液流体管理的作用。储液器的主要构成包括金属壳体、内部毛细结构和表面加热装置。筒体毛细结构,可以保证加热装置工作时,液体可以有效的供给,避免干烧现象出现；集液装置的作用是保证毛细管始终处于液封的状态,避免毛细管直接接触储液器内的气态工质；毛细管利用毛细力作用阻止蒸气进入主回路中，如图1所示。
微重力下，流体的管理主要依赖于毛细力。如果毛细结构输运性能的测试没有相关地面实验装置支撑的话，很难确保毛细结构的性能满足微重力使用要求。然而现有的测试主要针对大气环境，而对于高压工质的输运性能的测试数据较少，而这些数据在实际的应用中又非常重要。由于现有方法不能真实有效地反映工质的特性，需要设计一种毛细结构内流体输运性能测量装置及方法，检验储液器毛细结构的工作性能，确保产品在重力和微重力环境下均能正常应用。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有大气环境下毛细结构测试技术的不足，提供了一种高压环境下毛细结构内流体输运性能测量装置及方法，可以直接获取到工质实际工作状态下的流动状态参数，以及工质在毛细结构内的输运性能，同时，满足不同压力不同工质下的测试，具有一定的通用性。
本发明的技术解决方案是：
一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置，包括：紧固装置、密封垫圈、顶部封装端盖、加热器、温度传感器、高度测量装置、金属筒体、底部封装端盖以及控温装置；
所述金属筒体为圆筒状结构，其底部通过底部封装端盖封闭，金属筒体与底部封装端盖接触面之间布置密封垫圈，金属筒体与底部封装端盖通过紧固装置进行紧固安装；
所述高度测量装置为带有长度刻度的薄片结构，竖直放置于所述底部封装端盖上，并且与所述金属筒体内壁面紧密贴合，用于测量工质深度；
所述毛细结构是一个空心圆柱实体，并且实体部分靠近空心处为金属或非金属毛细结构，外壁面为金属壳体，毛细结构与金属壳体紧密连接，
毛细结构设置在金属筒体与底部封装端盖形成的空腔内部，毛细结构底部放置在底部封装端盖中心处且毛细结构与金属筒体同轴；所述加热器为柔性薄膜加热带，加热器与毛细结构导热连接，所述温度传感器均匀分布于毛细结构外壁面上，并且位于所述加热器的下方；
顶部封装端盖位于金属筒体的正上方将金属筒体顶部封闭，顶部封装端盖和金属筒体接触面间布置密封垫圈，紧固装置将金属筒体和顶部封装端盖紧固安装；
顶部封装端盖上设置有抽真空及工质注入口、电缆接口、压力测量装置接口，所述电缆接口用于将所述加热器和所述温度传感器的连接导线导至腔体结构外部；抽真空及工质注入口用于腔体内部抽真空及注入工质，压力测量装置接口用于外部压力传感器测量腔体内部压力；
金属筒体外壁面上设置有控温装置，用于控制金属筒体的温度。
进一步的，所述紧固装置是一个C字形结构，并且在C字形上下两端留有通孔，并且通过紧固螺钉将金属筒体和底部封装端盖紧固安装、通过紧固螺钉将金属筒体和顶部封装端盖紧固安装。
进一步的，所述毛细结构外径小于所述金属筒体内径。
进一步的，所述顶部封装端盖下表面有安装槽，安装槽与顶部封装端盖同心，所述底部封装端盖上表面有安装槽，安装槽与顶部封装端盖同心，用于金属筒体的安装。
进一步的，所述顶部封装端盖下表面安装槽与所述底部封装端盖上表面的安装槽尺寸相同，安装槽外径比金属筒体外径大0.5mm到1mm之间；
所述顶部封装端盖(5)下表面安装槽与所述底部封装端盖(13)上表面的安装槽的内径比金属筒体(12)内径小0.5mm到1mm之间。
进一步的，本发明还提出一种根据毛细结构内高压工质输运性能的测量装置实现的测量方法，步骤如下：
(1)确定毛细结构测量装置的工质充装量为m1，m1的范围需满足：
0.2ρlV≤m1≤0.5ρlV
式中ρl为工质的液相密度，V为毛细结构测量装置内部容积；
(2)根据工质物性参数及毛细结构测量装置结构参数，计算工质在腔体中的液面高度h1；
Figure BDA0002701683560000031
式中ρv为工质气相密度，H为测量装置内部腔体高度，A为内部腔体截面积，ρl为工质液相密度，ρv和ρl与工质的温度有关，并通过温度值查表得到；工质的温度通过内部的温度传感器测量得到；
(3)根据工质表面张力系数和毛细结构孔径，计算毛细结构最大毛细力ΔPc_max；
Figure BDA0002701683560000041
式中σ为工质对应温度下的表面张力系数，rc为待测毛细结构的有效孔径；
(4)计算工质在毛细结构中的流动压降ΔPf和重力压降ΔPg；
ΔPc_max≥ΔPf+ΔPg
式中，ΔPf、ΔPg分别为工质在毛细结构中的流动压降和重力压降；
Figure BDA0002701683560000042
μl为工质黏度，h2为工质爬升高度，ρl为工质液相密度，K为毛细结构渗透率，Ac为于流动方向垂直的毛细结构横截面积；
Figure BDA0002701683560000047
为工质蒸发的流量，
Figure BDA0002701683560000043
Δhlv为工质对应温度下的汽化潜热；Q为对毛细结构装置施加的热量；
ΔPg＝ρlg(h2-h1)；
g为重力加速度；
(5)确定毛细结构的最大加热量Qmax；
(6)计算工质蒸发的最大蒸发流量，
Figure BDA0002701683560000044
通过下式计算得到：
Figure BDA0002701683560000045
式中Δhlv为工质对应温度下的汽化潜热；
(7)计算工质爬升高度的最大值hmax，通过下式计算得到：
Figure BDA0002701683560000046
式中K为毛细结构渗透率，Ac为于流动方向垂直的毛细结构横截面积，μl为工质黏度；
(8)确定加热器粘贴高度hheater,hheater比hmax至少高50.0mm；
(9)确定温度传感器粘贴高度hcp，hcp满足h1≤hcp≤hmax；
(10)将加热器粘贴在待测毛细结构外表面；
(11)将若干温度传感器粘贴在待测毛细结构外表面；
(12)将待测毛细结构放置于测量装置中，并通过水平仪调整水平；
(13)将毛细结构测量装置组装完成；
(14)将压力传感器与压力测量装置接口紧固连接；
(15)将电缆接插件与电缆接口紧固连接；
(16)将高压设备连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(17)通过抽真空及工质注入口，使用高压设备对腔体内部打入一定压力的高压气体，待压力稳定后，维持预设时间，并观查压力是否下降，如果未下降，则说明密封正常，打压合格；
(18)打压合格后，将腔体内部高压气体排放；
(19)将高压设备连接管路分离；
(20)将氦质谱检漏设备连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(21)通过氦质谱检漏设备对腔体内部进行抽真空，直至真空度达到预设要求；
(22)对毛细结构测量装置周围喷氦气，观察腔体内真空度是否仍满足要求，若满足要求，则氦检合格；
(23)氦检合格后，对毛细结构测量装置复压；
(24)将氦质谱检漏设备连接管路与毛细结构测量装置分离；
(25)将工质充灌系统通过连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(26)对腔体内部进行抽真空，直至真空度符合要求；
(27)对腔体内部充装质量m1的工质；
(28)将充装完工质的毛细结构测量装置放置预设时间t后，t≥1小时，通过加热器对毛细结构施加热量Q，Q≤Qmax；
(29)根据工质气化潜热，计算工质蒸发流量
Figure BDA0002701683560000051
(30)通过温度传感器观测毛细结构温度变化情况，确定工质爬升高度，并由此确定毛细结构的输运性能。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明提供的毛细性能测量装置，克服传统大气环境下测试的不足，可以直接在高压环境下对所使用的工质在毛细结构内的输运性能进行测试，测试装置及方法简单可靠，为重力及微重力环境下储液器的研制提供重要的指导。
(2)本发明提供的毛细性能测量装置，可以以用于测量不同温度下工质在毛细结构上的毛细动态特性，温度范围适合工质的两相温度区(工质凝固点和临界点之间)，测量温度范围广。
(3)本发明提供的毛细性能测量装置，可以用于测量不同类型毛细结构的性能参数，包括丝网，烧结结构、微槽道等。
(4)本发明提供的毛细性能测量装置，可以用于测量不同工质的特性参数，包括液氨、氟利昂、丙烯等，测量通用性强。
附图说明
图1为储液器毛细结构组成示意图；
图2为本发明毛细结构测量装置组成示意图；
图中：1：紧固装置；2：紧固螺钉；3：密封垫圈；4：抽真空及工质注入口；5：顶部封装端盖；6：电缆接口；7：压力传感器接口；8：毛细结构；9：加热器；10：温度传感器；11：高度测量装置；12：金属筒体；13：底部封装端盖；14：控温装置。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明涉及航天热控领域，公开了一种高压工质在毛细结构内输运性能的测量装置及方法。本发明可以测量不同温度下工质在毛细结构上的毛细动态特性，可以用于测量不同类型毛细结构的性能参数，可以用于测量不同工质的特性参数，测量通用性强。
如图2所示，本发明提出的毛细结构内流体输运性能测试装置，包括：紧固装置1、密封垫圈3、顶部封装端盖5、加热器9、温度传感器10、高度测量装置11、金属筒体12、底部封装端盖13以及控温装置14；
所述金属筒体12为圆筒状结构，其底部通过底部封装端盖13封闭，金属筒体12与底部封装端盖13接触面之间布置密封垫圈3，金属筒体12与底部封装端盖13通过紧固装置1进行紧固安装；
所述高度测量装置11为带有长度刻度的薄片结构，竖直放置于所述底部封装端盖13上，并且与所述金属筒体12内壁面紧密贴合，用于测量工质深度；
毛细结构8是一个空心圆柱实体，并且实体部分靠近空心处为金属或非金属毛细结构，外壁面为金属壳体，毛细结构与金属壳体紧密连接，
毛细结构8设置在金属筒体12与底部封装端盖13形成的空腔内部，毛细结构8底部放置在底部封装端盖13中心处且毛细结构8与金属筒体12同轴；所述加热器9为柔性薄膜加热带，加热器9与毛细结构8导热连接，所述温度传感器10均匀分布于毛细结构8外壁面上，并且位于所述加热器9的下方；
顶部封装端盖5位于金属筒体12的正上方将金属筒体12顶部封闭，顶部封装端盖5和金属筒体12接触面间布置密封垫圈3，紧固装置1将金属筒体12和顶部封装端盖5紧固安装；
紧固装置1是一个C字形结构，并且在C字形上下两端留有通孔，并且通过紧固螺钉2将金属筒体12和底部封装端盖13紧固安装、通过紧固螺钉2将金属筒体12和顶部封装端盖5紧固安装。
顶部封装端盖5上设置有抽真空及工质注入口4、电缆接口6、压力测量装置接口7，所述电缆接口6用于将所述加热器9和所述温度传感器10的连接导线导至腔体结构外部；抽真空及工质注入口4用于腔体内部抽真空及注入工质，压力测量装置接口7用于外部压力传感器测量腔体内部压力；
金属筒体12外壁面上设置有控温装置14，用于控制金属筒体12的温度。
毛细结构8外径小于所述金属筒体12内径。顶部封装端盖5下表面有安装槽，安装槽与顶部封装端盖5同心，所述底部封装端盖13上表面有安装槽，安装槽与顶部封装端盖5同心，用于金属筒体12的安装。所述顶部封装端盖5下表面安装槽与所述底部封装端盖13上表面的安装槽尺寸相同，安装槽外径比金属筒体12外径大0.5mm到1mm之间；顶部封装端盖5下表面安装槽与所述底部封装端盖13上表面的安装槽的内径比金属筒体12内径小0.5mm到1mm之间。
通过上述提出的测量装置，本发明提出如下输运性能的测量方法，包括步骤为：
(1)确定毛细结构测量装置的工质充装量为m1，m1的范围需满足：
0.2ρlV≤m1≤0.5ρlV
式中ρl为工质的液相密度，V为毛细结构测量装置内部容积；
(2)根据工质物性参数及毛细结构测量装置结构参数，计算工质在腔体中的液面高度h1；
Figure BDA0002701683560000081
式中ρv为工质气相密度，H为测量装置内部腔体高度，A为内部腔体截面积，ρl为工质液相密度，ρv和ρl与工质的温度有关，并通过温度值查表得到；工质的温度通过内部的温度传感器测量得到；
(3)根据工质表面张力系数和毛细结构孔径，计算毛细结构最大毛细力ΔPc_max；
Figure BDA0002701683560000082
式中σ为工质对应温度下的表面张力系数，rc为待测毛细结构的有效孔径；
(4)计算工质在毛细结构中的流动压降ΔPf和重力压降ΔPg；
ΔPc_max≥ΔPf+ΔPg
式中，ΔPf、ΔPg分别为工质在毛细结构中的流动压降和重力压降；
Figure BDA0002701683560000091
μl为工质黏度，h2为工质爬升高度，ρl为工质液相密度，K为毛细结构渗透率，Ac为于流动方向垂直的毛细结构横截面积；
Figure BDA0002701683560000092
为工质蒸发的流量，
Figure BDA0002701683560000093
Δhlv为工质对应温度下的汽化潜热；Q为对毛细结构装置施加的热量；
ΔPg＝ρlg(h2-h1)；
g为重力加速度；
(5)确定毛细结构的最大加热量Qmax；
(6)计算工质蒸发的最大蒸发流量，
Figure BDA0002701683560000094
通过下式计算得到：
Figure BDA0002701683560000095
式中Δhlv为工质对应温度下的汽化潜热；
(7)计算工质爬升高度的最大值hmax，通过下式计算得到：
Figure BDA0002701683560000096
式中K为毛细结构渗透率，Ac为于流动方向垂直的毛细结构横截面积，μl为工质黏度；
(8)确定加热器粘贴高度hheater,hheater比hmax至少高50.0mm；
(9)确定温度传感器粘贴高度hcp，hcp满足h1≤hcp≤hmax；
(10)将加热器粘贴在待测毛细结构外表面；
(11)将若干温度传感器粘贴在待测毛细结构外表面；
(12)将待测毛细结构放置于测量装置中，并通过水平仪调整水平；
(13)将毛细结构测量装置组装完成；
毛细结构测量装置组装完成后，首先将该装置通过高压设备进行打压测试。打压测试时，可以通过对紧固螺钉的调节实现密封的调节，保证装置经过打压试验后，装置的耐压满足要求。打压试验后，需通过充装管连接氦质谱检漏设备，对毛细结构装置进行氦质朴检漏，保证总漏率满足一定的要求。具体如下：
(14)将压力传感器与压力测量装置接口紧固连接；
(15)将电缆接插件与电缆接口紧固连接；
(16)将高压设备连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(17)通过抽真空及工质注入口，使用高压设备对腔体内部打入一定压力的高压气体，待压力稳定后，维持预设时间，并观查压力是否下降，如果未下降，则说明密封正常，打压合格；
(18)打压合格后，将腔体内部高压气体排放；
(19)将高压设备连接管路分离；
(20)将氦质谱检漏设备连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(21)通过氦质谱检漏设备对腔体内部进行抽真空，直至真空度达到预设要求；
(22)对毛细结构测量装置周围喷氦气，观察腔体内真空度是否仍满足要求，若满足要求，则氦检合格；
(23)氦检合格后，对毛细结构测量装置复压；
(24)将氦质谱检漏设备连接管路与毛细结构测量装置分离；
(25)将工质充灌系统通过连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(26)对腔体内部进行抽真空，直至真空度符合要求；
(27)对腔体内部充装质量m1的工质；
(28)将充装完工质的毛细结构测量装置放置预设时间t后，t≥1小时，通过加热器对毛细结构施加热量Q，Q≤Qmax；
(29)根据工质气化潜热，计算工质蒸发流量
Figure BDA0002701683560000111
(30)通过温度传感器观测毛细结构温度变化情况，确定工质爬升高度，并由此确定毛细结构的输运性能。
在毛细结构的h1到hmax高度之间，加热蒸发的工质与通过毛细力输运的工质量达到平衡，在这段高度距离，毛细结构内充满饱和液态工质，测温点的温度将维持恒定，因此，通过温度的变化可以获取到工质的输运性能。
本发明提供的毛细性能测量装置，克服传统大气环境下测试的不足，可以直接在高压环境下对所使用的工质在毛细结构内的输运性能进行测试，测试装置及方法简单可靠，为重力及微重力环境下储液器的研制提供重要的指导。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域的公知技术。

Claims (10)

1.一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置，其特征在于包括：紧固装置(1)、密封垫圈(3)、顶部封装端盖(5)、加热器(9)、温度传感器(10)、高度测量装置(11)、金属筒体(12)、底部封装端盖(13)以及控温装置(14)；
所述金属筒体(12)为圆筒状结构，其底部通过底部封装端盖(13)封闭，金属筒体(12)与底部封装端盖(13)接触面之间布置密封垫圈(3)，金属筒体(12)与底部封装端盖(13)通过紧固装置(1)进行紧固安装；
所述高度测量装置(11)为带有长度刻度的薄片结构，竖直放置于所述底部封装端盖(13)上，并且与所述金属筒体(12)内壁面紧密贴合，用于测量工质深度；
毛细结构(8)设置在金属筒体(12)与底部封装端盖(13)形成的空腔内部，毛细结构(8)底部放置在底部封装端盖(13)中心处且毛细结构(8)与金属筒体(12)同轴；所述加热器(9)为柔性薄膜加热带，加热器(9)与毛细结构(8)导热连接，所述温度传感器(10)均匀分布于毛细结构(8)外壁面上，并且位于所述加热器(9)的下方；
顶部封装端盖(5)位于金属筒体(12)的正上方将金属筒体(12)顶部封闭，顶部封装端盖(5)和金属筒体(12)接触面间布置密封垫圈(3)，紧固装置(1)将金属筒体(12)和顶部封装端盖(5)紧固安装；
顶部封装端盖(5)上设置有抽真空及工质注入口(4)、电缆接口(6)、压力测量装置接口(7)，所述电缆接口(6)用于将所述加热器(9)和所述温度传感器(10)的连接导线导至腔体结构外部；抽真空及工质注入口(4)用于腔体内部抽真空及注入工质，压力测量装置接口(7)用于外部压力传感器测量腔体内部压力；
金属筒体(12)外壁面上设置有控温装置(14)，用于控制金属筒体(12)的温度。
2.根据权利要求1所述的一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置，其特征在于：所述紧固装置(1)是一个C字形结构，并且在C字形上下两端留有通孔，并且通过紧固螺钉(2)将金属筒体(12)和底部封装端盖(13)紧固安装、通过紧固螺钉(2)将金属筒体(12)和顶部封装端盖(5)紧固安装。
3.根据权利要求1所述的一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置，其特征在于：所述毛细结构(8)外径小于所述金属筒体(12)内径。
4.根据权利要求1所述的一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置，其特征在于：所述顶部封装端盖(5)下表面有安装槽，安装槽与顶部封装端盖(5)同心，所述底部封装端盖(13)上表面有安装槽，安装槽与顶部封装端盖(5)同心，用于金属筒体(12)的安装。
5.根据权利要求4所述的一种毛细结构内高压工质输运性能的测量装置，其特征在于：所述顶部封装端盖(5)下表面安装槽与所述底部封装端盖(13)上表面的安装槽尺寸相同，安装槽外径比金属筒体(12)外径大0.5mm到1mm之间；
所述顶部封装端盖(5)下表面安装槽与所述底部封装端盖(13)上表面的安装槽的内径比金属筒体(12)内径小0.5mm到1mm之间。
6.一种根据权利要求1所述的毛细结构内高压工质输运性能的测量装置实现的测量方法，其特征在于步骤如下：
(1)确定毛细结构测量装置的工质充装量为m1；
(2)根据工质物性参数及毛细结构测量装置结构参数，计算工质在腔体中的液面高度h1；
(3)根据工质表面张力系数和毛细结构孔径，计算毛细结构最大毛细力ΔPc_max；
(4)计算工质在毛细结构中的流动压降ΔPf和重力压降ΔPg；
(5)确定毛细结构的最大加热量Qmax；
(6)计算工质蒸发的最大蒸发流量
Figure FDA0002701683550000031
(7)计算工质爬升高度的最大值hmax；
(8)确定加热器粘贴高度hheater,hheater比hmax至少高50.0mm；
(9)确定温度传感器粘贴高度hcp，hcp满足h1≤hcp≤hmax；
(10)将加热器粘贴在待测毛细结构外表面；
(11)将若干温度传感器粘贴在待测毛细结构外表面；
(12)将待测毛细结构放置于测量装置中，并通过水平仪调整水平；
(13)将毛细结构测量装置组装完成；
(14)将压力传感器与压力测量装置接口紧固连接；
(15)将电缆接插件与电缆接口紧固连接；
(16)将高压设备连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(17)通过抽真空及工质注入口，使用高压设备对腔体内部打入一定压力的高压气体，待压力稳定后，维持预设时间，并观查压力是否下降，如果未下降，则说明密封正常，打压合格；
(18)打压合格后，将腔体内部高压气体排放；
(19)将高压设备连接管路分离；
(20)将氦质谱检漏设备连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(21)通过氦质谱检漏设备对腔体内部进行抽真空，直至真空度达到预设要求；
(22)对毛细结构测量装置周围喷氦气，观察腔体内真空度是否仍满足要求，若满足要求，则氦检合格；
(23)氦检合格后，对毛细结构测量装置复压；
(24)将氦质谱检漏设备连接管路与毛细结构测量装置分离；
(25)将工质充灌系统通过连接管路与抽真空及工质注入口紧固连接；
(26)对腔体内部进行抽真空，直至真空度符合要求；
(27)对腔体内部充装质量m1的工质；
(28)将充装完工质的毛细结构测量装置放置预设时间t后，t≥1小时，通过加热器对毛细结构施加热量Q，Q≤Qmax；
(29)根据工质气化潜热，计算工质蒸发流量
Figure FDA0002701683550000041
Figure FDA0002701683550000042
(30)通过温度传感器观测毛细结构温度变化情况，确定工质爬升高度，并由此确定毛细结构的输运性能。
7.根据权利要求6所述的毛细结构内高压工质输运性能的测量方法，其特征在于：毛细结构测量装置的工质充装量为m1，m1的范围需满足：
0.2ρlV≤m1≤0.5ρlV
式中ρl为工质的液相密度，V为毛细结构测量装置内部容积；
工质在腔体中的液面高度h1：
Figure FDA0002701683550000043
式中ρv为工质气相密度，H为测量装置内部腔体高度，A为内部腔体截面积，ρl为工质液相密度，ρv和ρl与工质的温度有关，并通过温度值查表得到；工质的温度通过内部的温度传感器测量得到；
毛细结构最大毛细力ΔPc_max；
Figure FDA0002701683550000044
式中σ为工质对应温度下的表面张力系数，rc为待测毛细结构的有效孔径。
8.根据权利要求7所述的毛细结构内高压工质输运性能的测量方法，其特征在于：工质在毛细结构中的流动压降ΔPf和重力压降ΔPg满足
ΔPc_max≥ΔPf+ΔPg
式中，ΔPf、ΔPg分别为工质在毛细结构中的流动压降和重力压降；
Figure FDA0002701683550000045
μl为工质黏度，h2为工质爬升高度，ρl为工质液相密度，K为毛细结构渗透率，Ac为于流动方向垂直的毛细结构横截面积；
Figure FDA0002701683550000051
为工质蒸发的流量，
Figure FDA0002701683550000052
Δhlv为工质对应温度下的汽化潜热；Q为对毛细结构装置施加的热量；
ΔPg＝ρlg(h2-h1)；
g为重力加速度。
9.根据权利要求8所述的毛细结构内高压工质输运性能的测量方法，其特征在于：最大蒸发流量
Figure FDA0002701683550000053
通过下式计算得到：
Figure FDA0002701683550000054
式中Δhlv为工质对应温度下的汽化潜热。
10.根据权利要求9所述的毛细结构内高压工质输运性能的测量方法，其特征在于：工质爬升高度的最大值hmax，通过下式计算得到：
Figure FDA0002701683550000055
式中K为毛细结构渗透率，Ac为于流动方向垂直的毛细结构横截面积，μl为工质黏度。
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