一种大型弧形散热器外流试验装置的制作方法

本技术属于水下试验装置，涉及一种大型弧形散热器外流试验装置。

背景技术：

1、对于几米至十几米的大型弧形散热器，在水下动力试验装置中，为了使弧形散热器贴合凸台进行热量交换，使得试验过程符合产品实际工作状态，避免试验时水流分布不均匀而造成试验测试出现较大误差。一般做法就是模拟产品在水下工作状态，将试验件放入水槽中，并将其贴合于工装凸台，模拟水下工作，测试弧形产热器产品的流动换热是否满足要求。这就需要在有限空间内布置一个外流试验装置以实现产品在水下工作时海水流过产品的过程。

2、目前测试大型弧形散热器水下流动换热的试验装置为水洞试验，而现有的水洞试验存在试验高成本、系统复杂、试验周期长、装置体积大、占地广等问题。水洞试验对于测试大型弧形散热器的流动换热经济性价比低、周期长，试验繁琐复杂。

3、比如申请号为201811254441.9的中国专利公开了一种研究海床壁面效应的综合试验水槽，通过调节试验模型与光滑透光板的距离等手段，改变水流参数，从而实现模拟近壁面不同水动力特性对于水下航行器运动的影响。但是该专利难以适用于弧形散热器在水下的外流试验，无法测量海水掠过散热器外壁面时的流阻以及海水与散热器内部流体的换热量。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供一种大型弧形散热器外流试验装置，模拟弧形散热器在水下的流动换热，更符合实际情况，提高了试验准确性，降低了试验成本，缩短了试验周期。

2、本实用新型所采用的技术方案是，一种大型弧形散热器外流试验装置，包括水槽，弧形散热器置于水槽底部，所述弧形散热器的两个端面配合安装有机匣，机匣与弧形散热器相接触的端面形状匹配，机匣接触水流的外壁面与弧形散热器接触水流的外壁面形状相同，引导水槽中的水流完全贴合弧形散热器的外壁面均匀冲刷。

3、进一步的，所述机匣包括弧形的第一凸台和第二凸台，第一凸台安装于弧形散热器的一端，第二凸台安装于弧形散热器的另一端；第一凸台与水槽内壁之间安装有一排等间距的出水口，第二凸台与水槽内壁之间安装有一排等间距的水泵，水槽中的水从出水口流出，经第一凸台引流，水流随形流动，完全贴合于弧形散热器的外壁面均匀冲刷而过。

4、进一步的，所述出水口的排列方向和水泵的排列方向平行，且均与弧形散热器的轴线垂直。

5、进一步的，所述水槽的底部均匀铺设有管路，管路沿弧形散热器的轴线延伸方向设置，管路的一端连接水泵的输出端，管路的另一端连接出水口，水槽中的水通过水泵经管路导流，从出水口流出，在水槽中形成循环流动。

6、进一步的，所述第一凸台和第二凸台的端面与水槽内壁之间的距离为0.5m~1m。

7、进一步的，所述水槽中的水为冷侧介质，与弧形散热器内部热侧介质进行交换。

8、进一步的，相邻所述出水口之间的间距为200mm，出水口的口径为60mm。

9、进一步的，所述第一凸台的轴向长度为弧形散热器轴向长度的2倍。

10、进一步的，所述弧形散热器的外壁面安装有流速传感器，用于测量水槽中的海水掠过弧形散热器外壁面时的流速，根据测量的流速调节水泵流量。

11、进一步的，所述水槽的底部安装有底座，水槽的外壁均匀设有多个竖向的加强筋，每个加强筋通过倾斜设置的钢管支撑，钢管与底座、加强筋形成三角形，提供稳定支撑。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1.本实用新型通过水泵、管路及出水口模拟海水流动速度，机匣模拟弧形散热器的安装端面，引导水槽中的水流，使水流完全贴合弧形散热器外壁面进行冲刷，进行热量交换，极大的提高了水流的均流特性，更符合弧形散热器海水下工作的实际情况。

14、2.本实用新型水槽中的水进入水泵，经过水槽底部的管路进一步整流，再通过水槽另一端的出水口进入水槽中，形成循环流动区域，使得试验装置集成度高、占用空间小、试验周期短。

15、3.本实用新型实验装置具有能耗低、成本低、结构简易、操作简单、节能环保的特点，能够测量海水掠过散热器外壁面时的流阻以及海水与散热器内部流体的换热量。

技术特征：

1.一种大型弧形散热器外流试验装置，包括水槽（7），弧形散热器（6）置于水槽（7）底部，其特征在于，所述弧形散热器（6）的两个端面配合安装有机匣，机匣与弧形散热器（6）相接触的端面形状匹配，机匣接触水流的外壁面与弧形散热器（6）接触水流的外壁面形状相同，引导水槽（7）中的水流完全贴合弧形散热器（6）的外壁面均匀冲刷。

2.根据权利要求1所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述机匣包括弧形的第一凸台（2）和第二凸台（3），第一凸台（2）安装于弧形散热器（6）的一端，第二凸台（3）安装于弧形散热器（6）的另一端；第一凸台（2）与水槽（7）内壁之间安装有一排等间距的出水口（5），第二凸台（3）与水槽（7）内壁之间安装有一排等间距的水泵（1），水槽（7）中的水从出水口（5）流出，经第一凸台（2）引流，水流随形流动，完全贴合于弧形散热器（6）的外壁面均匀冲刷而过。

3.根据权利要求2所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述出水口（5）的排列方向和水泵（1）的排列方向平行，且均与弧形散热器（6）的轴线垂直。

4.根据权利要求2所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述水槽（7）的底部均匀铺设有管路（4），管路（4）沿弧形散热器（6）的轴线延伸方向设置，管路（4）的一端连接水泵（1）的输出端，管路（4）的另一端连接出水口（5），水槽（7）中的水通过水泵（1）经管路（4）导流，从出水口（5）流出，在水槽（7）中形成循环流动。

5.根据权利要求2所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述第一凸台（2）和第二凸台（3）的端面与水槽（7）内壁之间的距离为0.5m~1m。

6.根据权利要求1所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述水槽（7）中的水为冷侧介质，与弧形散热器（6）内部热侧介质进行交换。

7.根据权利要求2所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，相邻所述出水口（5）之间的间距为200mm，出水口（5）的口径为60mm。

8.根据权利要求2所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述第一凸台（2）的轴向长度为弧形散热器（6）轴向长度的2倍。

9.根据权利要求2所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述弧形散热器（6）的外壁面安装有流速传感器，用于测量水槽（7）中的海水掠过弧形散热器（6）外壁面时的流速，根据测量的流速调节水泵（1）流量。

10.根据权利要求1所述一种大型弧形散热器外流试验装置，其特征在于，所述水槽（7）的底部安装有底座（10），水槽（7）的外壁均匀设有多个竖向的加强筋（8），每个加强筋（8）通过倾斜设置的钢管（9）支撑，钢管（9）与底座（10）、加强筋（8）形成三角形，提供稳定支撑。

技术总结本技术公开了一种大型弧形散热器外流试验装置，包括水槽，弧形散热器置于水槽底部，所述弧形散热器的两个端面配合安装有机匣，机匣与弧形散热器相接触的端面形状匹配，机匣接触水流的外壁面与弧形散热器接触水流的外壁面形状相同，引导水槽中的水流完全贴合弧形散热器的外壁面均匀冲刷。本技术能够模拟弧形散热器在水下的流动换热，更符合实际情况，提高了试验准确性，降低了试验成本，缩短了试验周期。技术研发人员：王琦,张东恒,王俊伟受保护的技术使用者：陕西益信伟创智能科技有限公司技术研发日：20240506技术公布日：2024/12/23