CN204102396U - 热管传热性能测定实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热管传热性能测定实验台。所述热管传热性能测定实验台包括工质充灌装置、热管、恒温水浴槽、低温水浴槽、流量控制器、水夹套、多个热电偶、保温材料、数据采集器、球阀、球阀、压力传感器、支架、水泵。与现有技术相比，本实用新型可以实现不同工质、不同充液率、不同蒸发段长度、不同的冷却水水温、不同冷却水水流量、不同倾斜角度的热管传热性能测定。

Description

热管传热性能测定实验台

技术领域：

本实用新型涉及实验教学装置领域，具体地，涉及一种热管传热性能测定实验台。

背景技术：

目前，随着社会的发展和技术的进步，热管已经广泛应用于电子设备的冷却、余热的回收、太阳能的开发、永久冻土层稳定、地热的利用、低温地板的采暖系统等领域。

现有的实验教学领域的热管传热性能实验台只能针对研究外部条件，比如倾斜角度、蒸发段长度、冷却水流量等对热管换热性能的影响，在实验室内难以实现不同工质、不同充液率的热管传热性能实验。另外，除了教学实验外，传统的热管传热性能实验台已不能满足大学生科技创新平台的要求。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种热管传热性能测定实验台，其可以实现不同工质、不同工质量、不同蒸发段长度、不同的冷却水水温、不同冷却水水流量、不同倾斜角度的实验内容。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种热管传热性能测定实验台，包括工质充灌装置、热管、高温恒温水浴槽、低温恒温水浴槽、流量控制器、热管三通管、水夹套、多个热电偶、数据采集器、第一球阀、第二球阀、压力传感器和水泵，其特征在于，所述热管的一端焊封，该焊封端置于高温恒温水浴槽中，另一端通过所述热管三通管分别连接第一球阀和第二球阀，第二球阀与压力传感器螺纹连接，第一球阀另一端与工质充灌装置连接，热管的所述另一端装有水夹套，水夹套下端和上端分别设有入水口和出水口，低温恒温水浴槽通过橡胶管依次连接水泵、流量控制器和水夹套的所述入水口，水夹套的出水口通过另一橡胶管连接低温恒温水浴槽，多个热电偶均匀地粘贴在热管的管壁外表面。

进一步地，还包括保温棉，热管在高温恒温水浴槽水面以上的部分使用保温棉包裹。

进一步地，还包括支架，通过支架固定热管。

进一步地，所述工质充灌装置包括真空机械泵、扩散泵、真空波纹管、U型管路、真空三通管路、第一电磁阀、第二电磁阀、波纹管、真空计、法兰、工质罐和台秤，真空机械泵通过真空波纹管连接扩散泵，扩散泵上装有真空计，扩散泵的出口通过U型管路与第一电磁阀连接，第一电磁阀通过真空三通管路分别与第二电磁阀、波纹管的一端连接，波纹管的另一端焊接一法兰，第二电磁阀通过软性工质管连接工质罐，工质罐放置在台秤上，当台秤的输出信号大于预设值时关闭第二电磁阀。

进一步地，所述第一球阀与工质充灌装置的法兰连接。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：热管可以多次充灌，多次使用；热管可以根据实验需要选择不同的工质进行充灌，并实现工质的精确定量充灌；可以改变热管水夹套内冷却水流量；可以调节热管蒸发段温度和冷却水温度；热管的放置角度可以通过波纹管和支架调整；

本实用新型的技术方案，通过使用一端焊封一段球阀密封热管和与其连接的工质充灌装置，可以选择不同的工质进行定量充灌，避免了传统热管传热性能实验台热管内工质不能更换，实验内容受局限的缺陷，达到了实现不同工质、不同充液率时热管传热性能实验内容的目的。扩大了热管传热性能实验台的适用范围，增加了实验台的可变条件，继而能够丰富实验教学的教学内容，还能为大学生科技创新提供实验平台。

下面通过实施方式和附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为热管传热性能测定实验台示意图；

图2为工质充灌装置结构示意图。

结合附图，本实用新型实施方式中的附图标记如下：

其中，1-真空机械泵、2-扩散泵、3-U型管路、4-第一电磁阀、5-第二电磁阀、6-波纹管、7-第一球阀、8-热管、9-真空三通管路、10-真空计、11-真空波纹管、12-法兰、13-数据采集器、14-热电偶、15-保温棉、16-第二球阀、17-压力传感器、18-支架、19-水泵、20-低温恒温水浴槽、21-高温恒温水浴槽、22-水夹套、23-流量控制器、24-热管三通管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种热管传热性能测定实验台，包括工质充灌装置、热管8、高温恒温水浴槽21、低温恒温水浴槽20、流量控制器23、热管三通管24、水夹套22、多个热电偶14、数据采集器13、第一球阀7、第二球阀16、压力传感器17和水泵19。

所述热管传热性能测定实验台中的热管8一端焊封，所述焊封端置于高温恒温水浴槽21中，另一端通过所述热管三通管24分别连接第一球阀7和第二球阀16的一端，第二球阀16的另一端与压力传感器17螺纹连接，压力传感器17测量热管8内部的压力，第一球阀7的另一端与工质冲灌装置连接，由工质充灌装置向热管进行工质充灌。热管8的所述另一端装有水夹套22，水夹套22下端和上端分别设有入口和出口，低温恒温水浴槽20通过橡胶管依次连接水泵19、流量控制器23和水夹套11的所述入水口，水夹套11的出水口通过另一橡胶管连接低温恒温水浴槽20，其中利用水泵19将低温恒温水浴槽20中的水压入流量控制器23，流量控制器23的出口连接到水夹套11的下端的入水口，水夹套22的出口连接另一橡胶管的一端，并将该橡胶管的另一端放置在低温恒温水浴槽20中，实现冷却水的循环利用。将多个热电偶14均匀地粘贴到热管8的管壁表面，热电偶14用于测量热管8的管壁温度分布。

所述热管传热性能测定实验台还可以包括支架18，通过该支架18固定热管8。热管传热性能测定实验台还可以包括保温棉15，热管8在高温恒温水浴槽21水面以上的部分可以用保温棉15包裹。水夹套22的入口和出口与橡胶管之间各插入热电偶14，测量水夹套22进出口的温度。

所述多个热电偶14、压力传感器17、流量控制器23的信号通过数据采集器13进行数据的采集和存储。

如图2所示，所述工质充灌装置包括真空机械泵1、扩散泵2、真空波纹管11、U型管路3、真空三通管路9、第一电磁阀4、第二电磁阀5、波纹管6、真空计10、法兰12、工质罐和台秤。真空机械泵1通过真空波纹管11连接扩散泵2，扩散泵2上装有真空计10。扩散泵2的出口通过U型管路3与第一电磁阀4连接，第一电磁阀4通过真空三通管路9分别与第二电磁阀5、波纹管6的一端连接，波纹管6的另一端焊接一法兰12。第二电磁阀5通过软性工质管连接工质罐，工质罐放置在台秤上，当台秤的输出信号大于预设值时关闭第二电磁阀5。其中，通过波纹管6可以任意改变法兰12角度，工质罐中的工质通过软性工质管进入第二电磁阀5。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种热管传热性能测定实验台，包括工质充灌装置、热管、高温恒温水浴槽、低温恒温水浴槽、流量控制器、热管三通管、水夹套、多个热电偶、数据采集器、第一球阀、第二球阀、压力传感器和水泵，其特征在于，所述热管的一端焊封，该焊封端置于高温恒温水浴槽中，另一端通过所述热管三通管分别连接第一球阀和第二球阀，第二球阀与压力传感器螺纹连接，第一球阀另一端与工质充灌装置连接，热管的所述另一端装有水夹套，水夹套下端和上端分别设有入水口和出水口，低温恒温水浴槽通过橡胶管依次连接水泵、流量控制器和水夹套的所述入水口，水夹套的出水口通过另一橡胶管连接低温恒温水浴槽，多个热电偶均匀地粘贴在热管的管壁外表面。

2.根据权利要求1所述的热管传热性能测定实验台，其特征在于：所述热管传热性能测定实验台还包括保温棉，热管在高温恒温水浴槽水面以上的部分使用保温棉包裹。

3.根据权利要求1所述的热管传热性能测定实验台，其特征在于：所述热管传热性能测定实验台还包括支架，通过支架固定热管。

4.根据权利要求1所述的热管传热性能测定实验台，其特征在于：所述工质充灌装置包括真空机械泵、扩散泵、真空波纹管、U型管路、真空三通管路、第一电磁阀、第二电磁阀、波纹管、真空计、法兰、工质罐和台秤，真空机械泵通过真空波纹管连接扩散泵，扩散泵上装有真空计，扩散泵的出口通过U型管路与第一电磁阀连接，第一电磁阀通过真空三通管路分别与第二电磁阀、波纹管的一端连接，波纹管的另一端焊接一法兰，第二电磁阀通过软性工质管连接工质罐，工质罐放置在台秤上，当台秤的输出信号大于预设值时关闭第二电磁阀。

5.根据权利要求4所述的热管传热性能测定实验台，其特征在于：第一球阀与工质充灌装置的法兰连接。