【技术实现步骤摘要】
绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置
本专利技术涉及低温流体流动与传热特性试验测试装置,尤其是涉及一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,属于低温工程与低温
技术介绍
低温流体流动与传热特性是能源开发、化工冶金、环境保护、医疗卫生、交通运输、空间技术等领域广泛关注的基本性质,新开发的产品通常都需要进行相关的实际测量。尤其是在超导电缆输电、液化天然气及液氢燃料的生产储存和输运等过程中,广泛地涉及到各类管路、阀门、变径等流体器件的流动特性测量。低温流体的输送和作为冷却介质的循环都离不开真空绝热管道,其中柔性波纹管在这类真空绝热管中占有很大比例。设计一种简单可靠的装置能够实现适合多种低温流体在波纹管内特定条件下的流动与传热特性标准化测量具有重要价值。公开号为CN102435632A的专利公开了一种低温流体流动沸腾传热特性与压降特性的试验系统,该系统在真空杜瓦内安装电加热设备,主要针对换热器管道内低温流体流动沸腾这一特定条件开展传热与压降特性研究;它仅对换热器管道进出口进行温度测量,无法实现管道沿程温度测量。此外,其过冷器无法实现77K以下温区的流体预冷。期刊论文“波纹管内流动特性的实验研究”(工程热物理学报,2008,10:1725-1727)中公开了一种测量液氮在波纹管内流动阻力的实验装置,设有稳压器使得进入波纹管的流体稳压稳流,具有一定的优势。但该装置不便于替换不同规格的波纹管被测样品,无法改变倾斜角度,未有测量波纹管沿程温度分布,未有改变和检测不同真空度漏热情况下的性能测量等。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有 ...
【技术保护点】
一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,其特征在于,该测试装置包括通过金属软管相连接的低温自增压储罐(1)、两级过冷器、波纹管实验段、汽化器(20)及气体流量计(22),所述的波纹管实验段包括内波纹管(11)、外波纹管(13)、大直径操作腔(9)及内部填充芯体(15),所述的外波纹管(13)套设在内波纹管(11)外部,所述的内部填充芯体(15)装填在内波纹管(11)管心处,所述的大直径操作腔(9)位于外波纹管(13)的两端,其中,所述的内波纹管(11)的两端与输送低温流体的金属软管连通,在内波纹管(11)和外波纹管(13)之间形成真空绝热空腔,该真空绝热空腔与充排气管路相连通,通过充排气管路调整真空绝热空腔内真空度,在所述的波纹管实验段内设置有温度和压力测量单元以及真空度测量单元,通过波纹管实验段内温度、压力与真空度数据获得绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布。
【技术特征摘要】
1.一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,其特征在于,该测试装置包括通过金属软管相连接的低温自增压储罐(1)、两级过冷器、波纹管实验段、汽化器(20)及气体流量计(22),所述的波纹管实验段包括内波纹管(11)、外波纹管(13)、大直径操作腔(9)及内部填充芯体(15),所述的外波纹管(13)套设在内波纹管(11)外部,所述的内部填充芯体(15)装填在内波纹管(11)管心处,所述的大直径操作腔(9)位于外波纹管(13)的两端,其中,所述的内波纹管(11)的两端与输送低温流体的金属软管连通,在内波纹管(11)和外波纹管(13)之间形成真空绝热空腔,该真空绝热空腔与充排气管路相连通,通过充排气管路调整真空绝热空腔内真空度,在所述的波纹管实验段内设置有温度和压力测量单元以及真空度测量单元,通过波纹管实验段内温度、压力与真空度数据获得绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布。2.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,其特征在于,在金属软管上设有压力调节阀(2)、流量调节阀(8)、背压调节阀(19)及开关阀(21),所述的压力调节阀(2)设在低温自增压储罐(1)与两级过冷器之间,所述的流量调节阀(8)设在两级过冷器与波纹管实验段之间,所述的背压调节阀(19)设在波纹管实验段与汽化器(20)之间,所述的开关阀(21)设在汽化器(20)与气体流量计(22)之间。3.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,其特征在于,所述的两级过冷器分为第一级过冷器和第二级过冷器,第一级过冷器由第一级盘管(4)置于敞口保温不锈钢罐(3)内构成;第二级过冷器由密闭的广口杜瓦(5)、置于广口杜瓦(5)内的第二级盘管(6),以及与广口杜瓦(5)内部连通的机械泵(7)组成,所述的第一级盘管(4)与第二级盘管(6)顺序串联在金属软管上。4.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,其特征在于,所述的内部填充芯体(15)用于模拟内波纹管(11)内插入物,所述的内部填充芯体(15)通过聚四氟乙烯支撑固定于内波纹管(11)管心。5.根据权利要求1所述的一种绝热波纹管内低温流体流动阻力和温度分布测试装置,其特征在于,所述的大直径操作腔(9)通过卡箍(12)与外波纹管(13)连接,使得大直径操作腔...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄永华,汤剑宏,钟子文,李晓慈,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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