一种换热设备发热条件模拟装置和方法与流程

本申请属于换热设备研究，具体涉及一种换热设备发热条件模拟装置和方法。

背景技术：

1、在制冷、发电、高性能计算等工业领域，换热设备一直是研究的重点。目前，一般通过电加热模拟装置对换热设备进行模拟，以支撑换热设备的设计与研发。然而，现有的模拟结构模拟精确性差，影响最终换热设备设计研发。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提供了一种换热设备发热条件模拟装置。

3、本发明的第二方面提供了一种热量损失模拟方法。

4、有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种换热设备发热条件模拟装置，包括：

5、外壳，外壳为两端具有开口的中空腔体；

6、流道板，流道板沿外壳的长度方向设置在外壳内；

7、工质流道，工质流道沿流道板的长度方向贯穿流道板，工质流道的横截面呈矩形；

8、加热板，加热板沿流道板的长度方向设置在相邻的两个流道板之间，且加热板嵌入流道板内。

9、在一种可行的实施方式中，换热设备发热条件模拟装置还包括：

10、紧固件，紧固件垂直于流道板设置，流道板通过紧固件固定在外壳内。

11、在一种可行的实施方式中，换热设备发热条件模拟装置还包括：

12、外接铜板，外接铜板的第一端与加热板相连接，外接铜板的第二端穿过外壳并延伸到外壳的外部。

13、在一种可行的实施方式中，换热设备发热条件模拟装置还包括：

14、第一热电偶，第一热电偶设置在加热板上；

15、第二热电偶，第二热电偶设置在流道板上，第二热电偶位于加热板与工质流道之间。

16、在一种可行的实施方式中，第一热电偶设置在加热板的端面上，且第一热电偶位于加热板的端面的中心位置；

17、第二热电偶设置在流道板的端面上，第二热电偶位于流道板的中心线上，且第二热电偶与第一热电偶位于同一水平位置上。

18、在一种可行的实施方式中，加热板包括：

19、板块，板块层叠设置；

20、绝缘层，绝缘层设置在板块的外表面上，以对板块进行电气隔离。

21、在一种可行的实施方式中，板块的电阻率不同，板块通过焊接连接。

22、在一种可行的实施方式中，第一热电偶设置在板块的端面上，第一热电偶位于相邻的两个板块之间。

23、根据本申请实施例的第二方面提出了一种热量损失模拟方法，采用如上述任一技术方案的换热设备发热条件模拟装置进行热量模拟，包括：

24、定制工质流道加热功率，定制加热板的加热功率；

25、加热加热板；

26、监测流道板和加热板的温度；

27、获取热量损失。

28、在一种可行的实施方式中，定制工质流道加热功率，定制加热板的加热功率的步骤包括：

29、选择工质流道内工质的种类和流量；

30、选择板块的材质。

31、本申请的一种换热设备发热条件模拟装置和方法，与现有技术相比，有益效果为：

32、本申请实施例提供的换热设备发热条件模拟装置包括了外壳、流道板、工质流道和加热板；加热板与流道板相邻且加热板嵌入流道板中，流道板内设置长方体的工质流道以供工质流通，当加热板发热后，加热板向流道板传递热量，进而通过流道板向工质流道内的工质传递热量；工质在工质流道中流动时与加热板进行热交换，实现热量传递，模拟换热设备的换热功能。通过将流道板设置在外壳内，使外壳包裹流道板对流道板进行限制，以防止流道板在高压工质压力作用下变形，保证流道板的结构可靠性，进而保证工质流道在工质压力作用下不发生变形，从而有利于提高热量传递模拟结果的准确性，并提高装置整体的结构稳定性，满足高温高压的模拟实验需求，延长装置使用寿命。

技术特征：

1.一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，所述换热设备发热条件模拟装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，所述换热设备发热条件模拟装置还包括：

3.根据权利要求1所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，所述换热设备发热条件模拟装置还包括：

4.根据权利要求1所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，所述换热设备发热条件模拟装置还包括：

5.根据权利要求4所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的一种换热设备发热条件模拟装置，其特征在于，

9.一种热量损失模拟方法，其特征在于，采用如权利要求1~8中任意一项所述的换热设备发热条件模拟装置进行热量模拟，包括：

10.根据权利要求9所述的一种热量损失模拟方法，其特征在于，

技术总结
本申请提供了一种换热设备发热条件模拟装置和方法，所属换热设备研究技术领域，包括：加热板与流道板相邻且加热板嵌入流道板中，流道板内设置长方体的工质流道以供工质流通，当加热板发热后，加热板向流道板传递热量，进而通过流道板向工质流道内的工质传递热量；工质在工质流道中流动时与加热板进行热交换，实现热量传递，模拟换热设备的换热功能。通过将流道板设置在外壳内，使外壳包裹流道板对流道板进行限制，以防止流道板在高压工质压力作用下变形，保证流道板的结构可靠性，进而保证工质流道在工质压力作用下不发生变形，从而有利于提高热量传递模拟结果的准确性，并提高装置整体的结构稳定性，满足高温高压的实验需求，延长装置使用寿命。

技术研发人员：曹铭泽,张君毅,闫晓,周磊,刘亮,熊万玉,徐建军
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24