一种研究微通道换热器流量分配特性的实验装置的制作方法

1.本发明涉及流量分配器选型实验技术领域 ，特别涉及一种研究微通道换热器流量分配特性的实验装置。


背景技术：

2.换热器是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。目前，能够承受高温高压、体积紧凑、换热效能高、成本可接受的新型换热器正成为该领域研发的主要方向。众多研究者认为微通道扩散焊式换热器（micro channel diffusion bonding heat exchanger, mcd）是最有前景的候选对象之一。微通道扩散焊式换热器（mcd）是一种紧凑式换热器，其通过微通道蚀刻成形技术和扩散焊技术加工而成，所采用的加工和制造工艺决定了其具有体积紧凑、换热效能高和结构强度高等特点，因而在太阳能利用领域、核能利用领域以及制氢行业具有很大潜力。但微通道扩散焊式换热器（mcd）其密集的微通道排列也容易导致工质流量分配不均，成为制约换热器效能的一大重要因素。
3.因此，寻找流量分配性能好、结构紧凑、强度高的流量分配器，成为提高微通道紧凑型换热器换热效率的重要方向。然而在进行流量分配器选型实验时，大量流道密集排列给流量测量带来了巨大困难，因此设计一款能反映多流道流量分配情况并且便于收集多个流量分配数据的实验装置对微通道扩散焊式换热器（mcd）流量分配优化来说显得尤为重要。
4.有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种研究微通道换热器流量分配特性的实验装置，以期解决现有技术存在的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种研究微通道换热器流量分配特性的实验装置，能够方便测量流量分配情况。
6.为达到上述目的，本发明提出一种研究微通道换热器流量分配特性的实验装置，其中，所述实验装置包括入口通道和多个导流单元，所述导流单元包括出口通道和平行设置的多条微流通道，各所述导流单元的各微流通道的一端分别与所述入口通道相连通，在各所述导流单元内，多条所述微流通道的另一端分别与所述出口通道相连通。
7.与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：本发明提出的实验装置，每个导流单元内微流通道中的工质汇集到出口通道中，测量该出口通道处的流量，就能方便地获得分配至该导流单元中的工质流量，进而方便地测量该导流单元所获得流量。
8.本发明提出的实验装置，通过对各导流单元的出口通道的流量的测量，能够方便地获取分配至不同导流单元的工质流量情况，能反映多各导流单元的分配情况并且便于收
集多个导流单元的流量分配数据，能够更好地辅助完成微通道扩散焊式换热器的流量分配特性实验，对微通道扩散焊式换热器（mcd）流量分配优化具有尤为重要的作用。
9.本发明提出的实验装置结构紧凑、强度高，能够方便、快速地测量工质在大量密集排列的微流通道中的流量分配情况。
附图说明
10.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
11.图1为本发明提出的研究微通道换热器流量分配特性的实验装置的结构示意图；图2为图1中1处的局部放大图；图3为图1中a-a向的剖视图；图4为本发明中第一流道板的结构示意图；图5为图2中2处的局部放大图；图6为图2中2处的剖面图；图7为本发明中第二流道板的结构示意图；图8为本发明中工质隔板的结构示意图。
12.附图标记说明：100、实验装置；10、导流单元；11、出口通道；12、微流通道；13、导流板组；131、第一流道板；132、第二流道板；133、出液孔；134、导流槽；20、工质隔板。
具体实施方式
13.结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
14.如图1至图8所示，本发明提出一种研究微通道换热器流量分配特性的实验装置100，该实验装置100包括入口通道和多个导流单元10，导流单元10包括出口通道11和平行设置的多条微流通道12，各导流单元10的各微流通道12的一端分别与入口通道相连通，在各导流单元10内，多条微流通道12的另一端分别与出口通道11相连通。
15.本发明提出的实验装置100，每个导流单元10内微流通道12中的工质汇集到出口通道11中，测量该出口通道11处的流量，就能方便地获得分配至该导流单元10中的工质流量，进而方便地测量该导流单元所获得流量。
16.本发明提出的实验装置100，通过对各导流单元10的出口通道11的流量的测量，能够方便地获取分配至不同导流单元10的工质流量情况，能反映多各导流单元10的分配情况并且便于收集多个导流单元10的流量分配数据，能够更好地辅助完成微通道扩散焊式换热器的流量分配特性实验，对微通道扩散焊式换热器（mcd）流量分配优化具有尤为重要的作用。
17.本发明提出的实验装置100结构紧凑、强度高、流量分配性能好，能够方便、快速地测量工质在大量密集排列的微流通道中的流量分配情况。
18.在本发明一个可选的实施方式中，导流单元10包括多个层叠设置的导流板组13，各导流板组13包括第一流道板131和第二流道板132，第一流道板131上和第二流道板132上分别开设有镂空的出液孔133，多个出液孔133依次连接形成出口通道11，第一流道板131的一板面上开设有平行设置的多条导流槽134，各导流槽134的一端贯穿至第一流道板131的一侧边，各导流槽134的另一端贯穿至出液孔133，第二流道板132盖设于第一流道板131上，微流通道12由导流槽134和第二流道板132围合而成，工质由微流通道12内流过。
19.在该实施方式一个可选的例子中，各导流槽134经化学蚀刻而成。
20.进一步的，第二流道板132不经过蚀刻。
21.在该实施方式一个可选的例子中，第一流道板131和第二流道板132之间固定连接。真空扩散焊的强度接近母材，成型后承温承压能力强，是目前高温高压板式换热器最好的焊接工艺优选的，第一流道板131和第二流道板132之间经真空扩散焊固定连接。
22.在该实施方式一个可选的例子中，导流单元10包括由上至下依次层叠设置的5个导流板组13。
23.在该实施方式一个可选的例子中，多个导流单元10层叠设置，每两个相邻的导流单元10之间夹设有一个工质隔板20，工质隔板20将两个导流单元10的出口通道11分隔为独立状态。
24.在本发明一个可选的例子中，第一流道板131、第二流道板132和工质隔板20分别为金属板。
25.进一步的，金属板可以为不锈钢板、钛合金板。
26.在本发明另一个可选的例子中，第一流道板131、第二流道板132和工质隔板20也可以为复合材料等所有可用于换热器制造的材料。
27.在本发明一个可选的实施方式中，出口通道11的出口处安装有流量测量仪表，以进行流量数据收集。
28.在该实施方式一个可选的例子中，各导流单元10的出口通道11的出口交错设置，以方便流量测量仪表的安装。
29.针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。