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两相液冷测试系统和方法与流程

2021-10-09 15:13:00 来源:中国专利 TAG:电子设备 散热 两相 特别 电力


1.本技术实施例涉及电力电子设备散热技术领域,特别涉及一种两相液冷测试系统和方法。


背景技术:

2.由于电力电子设备的轻量化和小型化需求,功耗密度大大增加,单相液冷的方式越来越难以满足应用的需求。泵驱两相冷却系统利用相变工质蒸发和冷凝的潜热,能提供更高效、更稳定、更均匀的换热效果,同时其运行更安全、尺寸更小、灵活性更高,是电力电子设备领域备受关注的新一代散热技术。
3.泵驱两相系统中纯液态工质在动力泵的驱动下进入蒸发器吸热后转变为汽液两相态,然后两相态工质进入冷凝器放热后回到单相液体状态,如此往复循环。无法实现对进入被测对象内的工质的进液温度的精准控制、且系统能量损耗较大。


技术实现要素:

4.本技术部分实施例的主要目的在于提出一种两相液冷测试系统和方法,在实现对进入被测对象内的工质的进液温度的精准控制的同时,还能够大大降低系统的能量损耗。
5.为实现上述目的,本技术实施例提供了一种两相液冷测试系统,包括:储液罐,所述储液罐用于存储工质;动力泵,所述动力泵的入口连通所述储液罐的出口;回热器和第一调节阀,所述回热器包括第一回路,所述第一回路的入口通过所述第一调节阀连通所述动力泵的出口,所述动力泵用于将所述工质输送至所述第一回路;预热器和第二调节阀,所述预热器的入口连通所述第一回路的出口,所述预热器的入口还通过所述第二调节阀连通所述动力泵的出口;出液端口和出液阀,所述出液端口用于连通被测对象,所述出液端口通过所述出液阀连通所述预热器;进液端口和进液阀,所述回热器还包括第二回路,所述第二回路的入口通过所述进液阀连通所述进液端口,所述回热器内所述第一回路和所述第二回路之间的能量相互交换;冷凝器,所述冷凝器的入口连通所述第二回路的出口,所述冷凝器用于对经过所述被测对象的工质进行降温,所述冷凝器的出口连通所述动力泵的入口以及所述储液罐的出口。
6.为实现上述目的,本技术实施例还提供了一种两相液冷测试方法,应用于如上述两相液冷测试系统;所述两相液冷测试方法包括:将被测对象连接于所述进液端口和所述出液端口之间;调节所述动力泵的转速使所述系统内的流量达到目标流量值;调节所述储液罐的温度使所述储液罐的温度达到所述被测对象的目标蒸发温度;
调节所述冷凝器的注水温度以使所述储液罐的温度与所述动力泵的泵前温度的差值大于泵前过冷度安全值;调节所述第一调节阀和所述第二调节阀,以使所述进液阀的进液端蒸发温度和所述预热器的入口温度之间的差值达到所述被测对象的目标进液过冷度。
7.本技术提出的两相液冷测试系统中,动力泵的出口管路一分为二,一路管路通过第二调节阀直接连接到预热器的入口,另一路管路通过第一调节阀连接回热器的第一回路的入口,回热器的第一回路的出口连通预热器;且进液端口通过进液阀连通回热器第二回路的入口,第二回路的出口连通冷凝器的入口。由于回热器内第一回路内为液体工质,第二回路内为经过被测对象的呈气液两相态的工质,因此,第一回路和第二回路能量会交换,使得第一回路内的液体工质温度升高、第二回路内的呈气液两相态的工质温度降低。由于第一回路内的液体工质温度升高,因此,在使用中,可根据被测对象的进液温度的需求,通过调节第一调节阀接入或隔离回热器的第一回路,可通过回热器和预热器的配合实现高精度的进液温度控制。且由于第一回路内的液体工质温度升高,因此,当流经第一回路内的液体工质与流经第二调节阀的液体工质汇合后,汇合后液体工质的整体温度升高,此时,预热器将液体工质加热到目标温度时所需的能量减少。由于流经第二回路的呈气液两相态的工质温度降低,因此,冷凝器将呈气液两相态的工质冷却为液体所需的能量也较少。本实施例中的两相液冷测试系统在实现对进入被测对象内的工质的进液温度的精准控制的同时,还能够充分利用经过被测对象的呈气液两相态工质的余热,大大降低系统的能量损耗。
附图说明
8.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
9.图1是本发明一个实施例提供的两相液冷测试系统的结构示意图;图2是将图1所示的两相液冷测试系统中第一调节阀和第二调节阀集成为三通阀后两相液冷测试系统的结构示意图;图3是本发明另一个实施例提供的两相液冷测试系统的结构示意图;图4是本发明又一个实施例提供的两相液冷测试系统的结构示意图;图5是本发明再一个实施例提供的两相液冷测试系统的结构示意图;图6是将本发明实施例提供的两相液冷测试系统集成于柜体的左侧视角的结构示意图;图7是将本发明实施例提供的两相液冷测试系统集成于柜体的右侧视角的结构示意图;图8是在图5所示的两相液冷测试系统中增加加热器和喷淋回路后的两相液冷测试系统的结构示意图;图9是本发明实施例提供的两相液冷测试方法的流程示意图。
具体实施方式
10.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本技术各实施例
中,为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本技术的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
11.在一个实施例中,涉及一种两相液冷测试系统,如图1所示,包括:储液罐1,储液罐1用于存储工质;动力泵2,动力泵2的入口连通储液罐1的出口;回热器3和第一调节阀k1,回热器3包括第一回路31,第一回路31的入口通过第一调节阀k1连通动力泵2的出口,动力泵2用于将工质输送至第一回路31;预热器4和第二调节阀k2,预热器4的入口连通第一回路31的出口,预热器4的入口还通过第二调节阀k2连通动力泵2的出口;出液端口5和出液阀k3,出液端口5用于连通被测对象,出液端口5通过出液阀k3连通预热器4;进液端口6和进液阀k5,回热器3还包括第二回路32,第二回路32的入口通过进液阀k5连通进液端口6,回热器3内第一回路31和第二回路32之间的能量相互交换;冷凝器7,冷凝器7的入口连通第二回路32的出口,冷凝器7用于对经过被测对象的工质进行降温,冷凝器7的出口连通动力泵2的入口以及储液罐1的出口。
12.下面对两相液冷测试系统的结构进行具体说明:储液罐1的出口与冷凝器7和动力泵2之间的管道连通,储液罐1的出口连通动力泵2的入口,动力泵2的出口管路一分为二,一路管路通过第二调节阀k2直接连接到预热器4的入口,另一路管路通过第一调节阀k1连接回热器3的第一回路31的入口,回热器3的第一回路31的出口连通预热器4。预热器4的出口通过出液阀k3连通出液端口5,进液端口6通过进液阀k5连通回热器3第二回路32的入口,第二回路32的出口连通冷凝器7的入口,冷凝器7的出口连通动力泵2的入口。值得说明的是,本实施例中并未明确指出部件之间如何连通,但可以理解的是,本实施例中所指的连通是通过管路或管道连通,以实现工质在系统内的流动和循环。上述两相液冷测试系统所测量的被测对象可为冷板、快断、管路等,需根据被测对象应用环境要求,在指定流量、蒸发温度、进液过冷度、干度下测试被测对象的流阻、热阻等参数,且各种参数需精准且稳定地被控制。上述两相液冷测试系统内的工质可为氟利昂、或水等工质。
13.在使用时,被测对象连接于出液端口5和进液端口6之间。当打开储液罐1的控制阀k9时,储液罐1内存储的液体工质流出,流到动力泵2所在位置处。
14.当第一调节阀k1未打开、第二调节阀k2打开时,动力泵2将液体工质通过第二调节阀k2所在的管路输送至预热器4所在位置处,由预热器4进行加热以使液体工质呈气液两相态,呈气液两相态的工质通过打开的出液阀k3和进液阀k5流经被测对象后,流入回热器3的第二回路32,之后,流经第二回路32的工质达到冷凝器7,由冷凝器7将呈气液两相态的工质冷却成液体,之后再由动力泵2输送至预热器4,实现工质在系统内的循环测试。
15.当第一调节阀k1和第二调节阀k2同时打开时,动力泵2将液体工质通过第二调节阀k2所在的管路输送至预热器4所在位置处,同时,动力泵2将液体工质通过第一调节阀k1所在的管路输送至回热器3的第一回路31。之后,流经第一回路31的工质与通过第二调节阀k2的工质在预热器4的入口处汇合,汇合后的工质进入预热器4,由预热器4进行加热以使液体工质呈气液两相态,呈气液两相态的工质通过打开的出液阀k3和进液阀k5流经被测对象后,流入回热器3的第二回路32。此时,由于第二回路32内流经的是呈气液两相态的工质,因
此,可对第一回路31内的液体工质进行加热,实现第一回路31和第二回路32能量的交换,使得第一回路31内的液体工质温度升高、第二回路32内的呈气液两相态的工质温度降低。由于第一回路31内的液体工质温度升高,因此,当流经第一回路31内的液体工质与流经通过第二调节阀k2的液体工质汇合后,汇合后液体工质的整体温度升高,此时,预热器4将液体工质加热到目标温度时所需的能量减少。且由于回热器3和预热器4都能够对流入被测对象的工质进行加热,因此,可通过回热器3和预热器4的配合实现高精度的进液温度控制。且由于流经第二回路32的呈气液两相态的工质温度降低,因此,冷凝器7将呈气液两相态的工质冷却为液体所需的能量也较少。
16.总之,由于本实施例中的两相液冷测试系统中,动力泵2的出口管路一分为二,一路管路通过第二调节阀k2直接连接到预热器4的入口,另一路管路通过第一调节阀k1连接回热器3的第一回路31的入口,回热器3的第一回路31的出口连通预热器4;且进液端口6通过进液阀k5连通回热器3内第二回路32的入口,第二回路32的出口连通冷凝器7的入口。
17.由于回热器3内第一回路31内为液体工质,第二回路32内为经过被测对象的呈气液两相态的工质,因此,第一回路31和第二回路32能量会交换,使得第一回路31内的液体工质温度升高、第二回路32内的呈气液两相态的工质温度降低。由于第一回路31内的液体工质温度升高,因此,在使用中,可根据被测对象的进液温度的需求,通过调节第一调节阀k1接入或隔离回热器3的第一回路31,可通过回热器3和预热器4的配合实现高精度的进液温度控制。且由于第一回路31内的液体工质温度升高,因此,当流经第一回路31内的液体工质与流经第二调节阀k2的液体工质汇合后,汇合后液体工质的整体温度升高,此时,预热器4将液体工质加热到目标温度时所需的能量减少。由于流经第二回路32的呈气液两相态的工质温度降低,因此,冷凝器7将呈气液两相态的工质冷却为液体所需的能量也较少。本实施例中的两相液冷测试系统在实现对进入被测对象内的工质的进液温度的精准控制的同时,还能够充分利用经过被测对象的呈气液两相态工质的余热,大大降低系统的能量损耗。
18.需要说明的是,上述第一调节阀k1、第二调节阀k2、出液阀k3和进液阀k5可选取手动或自动调节阀。本实施例中,由于第一调节阀k1、第二调节阀k2需要调节其所在管路的工质流量,因此,采用手动调节阀,通过手动缓慢调节第一调节阀k1、第二调节阀k2,实现动力泵2的出口位置处两个管路内流量的控制,从而对进液温度控制更加精准。出液阀k3和进液阀k5仅包含开、关两个功能,因此,可采取自动控制实现开、关两个功能即可。
19.在一些例子中,如图2所示,可将图1中的第一调节阀k1和第二调节阀k2集成到三通阀中,三通阀包括阀门a、阀门b和阀门c,阀门c连接到动力泵2的出口位置处,阀门a连接回热器3所在管道支路、阀门b连接动力泵2直接到预热器4的支路,从动力泵2流出的工质在三通阀所在位置处一分为二,一路通过阀门a流入回热器3的第一回路31,另一路通过阀门b流入预热器4。
20.在一个例子中,如图1和图2所示,为了实现对系统内工质流量的准确检测和控制,两相液冷测试系统还包括流量计8,流量计8连接于动力泵2的出口,用于检测系统内部的工质流量。
21.在一个例子中,如图1和图2所示,为了实现对系统内温度的准确检测和控制,两相液冷测试系统还包括温度计和压力计;储液罐1内、冷凝器7和动力泵2之间、预热器4的入口处、预热器4的出口处、回热器3的第二回路32的入口处、冷凝器7的注水入口处均设有温度
计;预热器4的出口处、回热器3的第二回路32的入口处均设有压力计。
22.如图1所示,储液罐1设有第一温度计t0,其用于测量储液罐1内工质的温度用t0表示。冷凝器7和动力泵2之间设有第二温度计t1,其所测量的温度用t1表示。预热器4的入口处设有第三温度计t2,其所测量的温度用t2表示,需要说明的是,当第一调节阀k1未打开、第二调节阀k2打开时,这里的第三温度计t2测量得到的温度t2为流经第二调节阀k2的液体工质的温度;当第一调节阀k1和第二调节阀k2同时打开时,这里的第三温度计t2测量得到的温度t2为流经第一回路31内的液体工质与流经第二调节阀k2的液体工质汇合后的工质的温度。预热器4的出口处设有第四温度计t3和第一压力计p1,第四温度计t3所测量得到的温度用t3表示,第一压力计p1所测量的压力值用p1表示。回热器3的第二回路32的入口处设有第五温度计t4和第二压力计p2,第五温度计t4所测量得到的温度用t4表示,第二压力计p2所测量的压力值用p2表示。冷凝器7的注水入口处设有第六温度计t5,第六温度计t5所测量得到的温度用t5表示。
23.需要说明的是,为避免管道阻力引起流阻测试误差,第一压力计p1和第二压力计p2附近的分支管道采用降阻设计,包括但不限于采用分液器替代三通分液,分液器的管径较粗可大大降低流阻。
24.在一个例子中,两相液冷测试系统还包括处理器,处理器连接所有温度计和压力计,处理器可获取这些温度计和压力计的测量值,并将这些测量值进行处理后展示给测试人员。例如:处理器可为电脑,电脑在获取这些测量值并处理后,将处理后的测量值展示在电脑的显示屏幕上,以供测试人员能够实时观察系统内管道各处的温度和压力状况。
25.可选地,处理器还可连接流量计8、动力泵2、储液罐1、预热器4中的一者或多者。当处理器连接流量计8时,能够获取系统内当前的工质流量并展示。当处理器连接动力泵2时,可自动控制动力泵2的转速,例如:处理器可为电脑,测试人员可在电脑端输入目标流量值,之后,可自动控制动力泵2的转速以使得系统内流量达到目标流量值。当处理器连接储液罐1时,可自动控制储液罐1的温度以调节系统内的压力,从而使得系统内工质达到目标蒸发温度。当处理器连接预热器4时,可自动控制预热器4的功率实现不同温度的加热。
26.在另一个例子中,如图3所示,出液端口5、进液端口6、出液阀(k3和k4)和进液阀(k5和k6)的数目均为多个,且出液端口5和进液端口6一一对应;两相液冷测试系统还包括:多个第一分支管路和多个第二分支管路;预热器4通过多个第一分支管路连通出液端口5,每个第一分支管路通过一个出液阀k3或k4对应连通一个出液端口5;第二回路32的入口通过多个第二分支管路连通进液端口6,每个第二分支管路通过一个进液阀k5或k6对应连通一个进液端口6。
27.具体地说,多个为两个或两个以上,出液端口5、进液端口6、出液阀(k3和k4)和进液阀(k5和k6)的数目均以两个示出,但实际使用中可为三个或以上,不以图3所示为限。附图3中,每个第一分支管路通过一个出液阀k3或k4对应连通一个出液端口5,每个第二分支管路通过一个进液阀k5或k6对应连通一个进液端口6。如此,可通过控制多个出液阀(k3和k4)和多个进液阀(k5和k6)的开关来实现单支路测试和多支路测试。单支路测试时,打开出液阀k3和进液阀k5,同时关闭出液阀k4和进液阀k6;或者,打开出液阀k4和进液阀k6,同时关闭出液阀k3和进液阀k5。多支路测试时,同时打开出液阀k3、出液阀k4、进液阀k5和进液阀k6。多支路测试可根据被测对象应用要求,模拟多支路工况,通过控制流量、温度以及流
动状态等,观察被测对象在不同应用环境下流动、换热特性等。
28.作为一种实现方式,如图1和2所示,当进液端口6和出液端口5均为一个,两相液冷测试系统还包括两个视液镜9,在出液阀k3和预热器4之间、以及进液阀k5和所述回热器3之间各设置一个视液镜9,视液镜9用于观察工质在进入被测对象前、以及流出被测对象后工质的流动状态,以综合分析工质的换热特性和流动特性。
29.作为另一种实现方式,如图3所示,当出液端口5、进液端口6、出液阀(k3和k4)和进液阀(k5和k6)均为多个时,两相液冷测试系统还包括多个视液镜9;每个第一分支管路上设置有一个视液镜9,且视液镜9位于出液阀k3和预热器4之间;每个第二分支管路上设置有一个视液镜9,且视液镜9位于进液阀k5和回热器3之间,以便能够观察到每个分支管路内工质的流动状态。
30.在一个例子中,两相液冷测试系统还包括:出气阀和真空泵;真空泵通过出气阀连通进液阀与出液阀之间的管路,真空泵用于抽出系统内部的气体。
31.具体如图4所示,当出液端口5、进液端口6、出液阀k3和进液阀k5的数目均为一个时,可在出液端口5和出液阀k3之间的管路上分出一条支路连通真空泵10,出气阀k7设置在支路上。
32.如图5所示,当出液端口5、进液端口6、出液阀(k3和k4)和进液阀(k5和k6)的数目均为多个时,可两两相对应的出液端口5和出液阀(k3或k4)之间的管路上分出一条支路均连通真空泵10,每个分支上设置一个出气阀k7和出气阀k8。
33.例如,在更换被测对象时,由于新的被测对象内部存在气体,为避免新的被测对象内的气体进入整个系统,可进行如下操作以将新的被测对象内的气体排出系统。下面以图5所示出液阀(k3和k4)和进液阀(k5和k6)的数目均为2个进行示例说明:(1)关闭出液阀k3、出液阀k4、进液阀k5和进液阀k6;(2)更换被测对象,将新的被测对象安装于进液端口6和出液端口5之间;(3)打开出气阀k7和出气阀k8,并打开真空泵10抽真空;(4)完成抽真空后关闭真空泵10,并关闭出气阀k7和出气阀k8,即完成被测对象的更换。之后,可根据新的被测对象的测试要求进行单支路和/或多支路的测试即可。
34.在一些例子中,如图1至图5所示,两相液冷测试系统还包括:设置于冷凝器7和动力泵2之间管路上的回收/充注口11,回收/充注口11用于回收系统内的工质或向系统内充注工质。由于在对不同被测对象测试时其所使用的工质可能不同,因此,需要通过回收/充注口11更换系统内工质。而在抽取系统内工质时,难免会有气体进入系统内,因此一般需真空泵10配合抽取系统内气体。需要说明的是,在更换被测对象之前需更换系统工质,从而避免系统内原有的工质污染新的被测对象。且在将系统内工质抽取完后,可对系统内各个部件和管路进行维护。
35.下面以结合图5进行示例说明:(1)打开除出气阀k7和出气阀k8外的所有阀门;(2)通过回收/充注口11回收工质;(3)打开出气阀k7和出气阀k8,启动真空泵10抽真空;(4)完成抽真空后关闭出气阀k7、出气阀k8和真空泵10;(5)通过回收/充注口11充注新的工质。
36.上述出气阀k7、出气阀k8和真空泵10的设计,能够实现局部抽真空、系统整体抽真空;出气阀k7、出气阀k8、真空泵10和回收/充注口11的集成设计,可实现系统内工质的充注、部件维护功能,提升系统的操作性和维护性。
37.在一个例子中,如图6和图7所示,两相液冷测试系统还包括操作柜100,操作柜100
包括柜体101和设置于柜体101上方的操作台面102;储液罐1、动力泵2、回热器3、预热器4和冷凝器7容置于柜体101内部(图6和图7中未示出),出液端口5和进液端口6设置于操作台面102上;第一调节阀k1、第二调节阀k2、进液阀(k5和k6)和出液阀(k3和k4)设置于柜体101的外侧。本实施例中将整个两相液冷测试系统集成于操作柜100,可在操作柜100下方设置滚轮(图6和图7中未示出),以方便移动整个两相液冷测试系统。
38.下面以出液阀(k3和k4)和进液阀(k5和k6)的数目均为2个对整个操作柜100进行说明,柜体101内部容置有储液罐1、动力泵2、回热器3、预热器4、冷凝器7、真空泵10和回收/充注口11。当柜体101的柜门打开时,能够看到柜体101内部容置的各个部件、连接各个部件的管路、以及设置于管路上的多个温度计和压力计。柜体101上方设有操作台面102,操作台面102上设有两两相对的出液端口5和进液端口6,操作台面102上还设有视液镜9,被测对象可被放置于操作台面102上进行测试。出液阀(k3和k4)可设置于靠近出液端口5的柜体101外侧,进液阀(k5和k6)可设置于靠近进液端口6的柜体101外侧。出气阀k7和出气阀k8也可设置于柜体101外侧,真空泵10的出气口12、以及冷凝器7的冷水进口1和冷水出口14也设置于柜体101外侧。需要说明的是,上述各个阀门也可放置于柜体101内,但为方便手动控制,设计为将各个阀门放置于柜体101外侧。
39.操作柜100内还可集成有处理器,操作台面102上方架空设置一显示屏幕103,用于显示系统内各个位置处的温度计和压力计所测量的数值,方便测试人员的使用。
40.在一些例子中,如图8所示,两相液冷测试系统还包括设置于储液罐1的加热器12,加热器12用于对储液罐1内的工质加热。两相液冷测试系统还包括喷淋回路,喷淋回路一端连接于泵的出口端,另一端连接于储液罐1的入口,喷淋回路上还设置有电磁阀k10。当需要对储液罐进行降温时,可打开电磁阀k10对储液罐内的工质进行降温。
41.在另一些例子中,可根据需要在被测对象下方设置加热台,进一步加热被测对象内工质。
42.上述实施例以及上述各个例子中两相液冷测试系统的能够实现以下测试:(1)单支路测试:被测对象如冷板、快断、管路等,根据产品应用环境要求,要求在指定流量、蒸发温度、进液过冷度、干度下测试被测对象的流阻、热阻,各种参数需精准且稳定被控制。
43.(2)多支路测试:根据产品应用要求,模拟多支路工况下,通过控制记录流量、温度等数据以及流动状态,观察被测对象在不同应用环境下流动、换热特性。
44.(3)测试对象更换:依次测试不同被测对象的流动换热特性,进行横向比较,能够快速进行测试对象的更换。
45.(4)工质性能测试:可更换系统工质。
46.(5)补液:长期测试后,可对系统进行补液操作。
47.(6)部件维护:如动力泵等进行维修维护。
48.(7)测试可操作性好,可通过触摸屏控制参数,常用阀门易操作。
49.上述实施例以及上述各个例子中两相液冷测试系统的能够实现达到以下功能效果:(1)可实现精准独立控制各个参数,从而可以通过测试探讨各个参数对于两相流动及传热的影响。
50.(2)多支路通用接口设计,可覆盖不同测试对象类型、不同测试工况。
51.(3)集成局部抽真空、系统抽真空、系统充注、部件维护功能一体,系统可操作性好,测试效率高。
52.(4)根据测试工况可以合理使用回热、预热功能,结合泵前过冷度稳定控制,系统耗能低,节能。
53.(5)通过触摸屏可在自动、手动控制模式下进行切换,同时提高测试效率和测试稳定性。
54.在另一个实施例中,涉及一种两相液冷测试方法,应用于如上述图1至图7所示的两相液冷测试系统,两相液冷测试方法如图9所示,包括以下步骤:步骤s1:将被测对象连接于进液端口6和出液端口5之间。
55.步骤s2:调节动力泵2的转速使系统内的流量达到目标流量值。
56.步骤s3:调节储液罐1的温度使储液罐1的温度达到被测对象的目标蒸发温度。
57.步骤s4:调节冷凝器7的注水温度以使储液罐1的温度与动力泵2的泵前温度的差值大于泵前过冷度安全值。
58.步骤s5:调节第一调节阀k1和第二调节阀k2,以使预热器4出口位置处的进液端蒸发温度和预热器4的入口温度之间的差值达到被测对象的目标进液过冷度。
59.上述步骤s2中,在进行流量控制时,假设系统的目标流量值为q目标,系统根据流量计8检测出的流量值q自动反馈调节动力泵2的转速,当|q目标

q|≤δq时,δq为自动调节可接受的误差值,则停止动力泵2自动调节,手动调节动力泵2转速到目标流量值。通过动力泵2自动变频和手动调频精准控制测试流量可同时保证流量控制速度、流量控制精度和稳定性。
60.上述步骤s3中,在调节被测对象的目标蒸发温度时,假设被测对象的目标蒸发温度为t目标、储液罐1内工质第一温度计t1所测得的温度为t0、预热器4的出口处设有的第一压力计p1所测得的流进被测对象的工质的进液压力为p1、回热器3第二回路32的入口处设有的第二压力计p2所测得的流出被测对象的工质的出液压力为p2。
61.具体调节方式如下:(1)获取进液压力p1、出液压力p2,并根据进液压力p1自动计算对应的进液蒸发温度t10,根据出液压力p2自动计算对应的出液蒸发温度t20,从而计算得到当前系统的蒸发温度t蒸发=(t10 t20)/2。
62.(2)当t目标

t蒸发>δt1(δt1为控制精度)时,则打开储液罐1上的加热器12,加热储液罐1内的工质;当0<t目标

t蒸发<δt1时,表明此时当前系统的蒸发温度t蒸发接近于t目标,可关闭加热器12。当t蒸发

t目标>δt1时,则打开储液罐1上的喷淋支路的电磁阀k10对储液罐1内的工质降温,当0<t蒸发

t目标<δt1时,表明此时当前系统的蒸发温度t蒸发接近于t目标,可关闭喷淋支路。
63.上述步骤s4中,为能够保护动力泵2安全运行和减少预热器4功耗节能的作用,需控制储液罐1的温度与动力泵2的泵前温度的差值大于泵前过冷度安全值。假设泵前过冷度安全值为δt2,则需保证t0

t1>δt2。由于存在控制误差δt3,因此,在实际测试时,当t0

t1<δt2

δt3时,则降低冷凝器7的注水温度t5;当t0

t1≥δt2

δt3,维持冷凝器7的注水温度t5温度不变。
64.上述步骤s5中,需调节回热器3和预热器4,以使预热器4出口位置处的进液端蒸发温度和预热器4的入口温度之间的差值达到被测对象的目标进液过冷度,预热器4出口位置处的进液端蒸发温度和预热器4的入口温度之间的差值即为系统当前的进液过冷度。假设被测对象的目标进液过冷度为t过冷,具体调节方式如下:(1)当t10

t2<t过冷

δt4(δt4为控制精度)时,关闭第一调节阀k1,打开的第二调节阀k2;在此基础上,若t10

t2<t过冷

δt4,则控制冷凝器7的注水温度t5降低,直至t10

t2≥t过冷

δt4;(2)当t10

t2>t过冷 δt4时,则调节手阀第一调节阀k1和第二调节阀k2,直至t过冷

δt4≤t10

t2≤t过冷 δt4;若第一调节阀k1完全打开、第二调节阀k2完全关闭,此时t10

t2>t过冷 δt4,进入第(3)步;(3)处理器根据当前被测对象的进液过冷度t10

t2、目标进液过冷度t过冷以及工质流量和物性,自动计算需要外加的功耗,自动控制预热器4的功率:p=γ*q*(t10

t2

t过冷),其中,q当前系统内的工质流量,γ为常数。
65.本实施例中提供的两相液冷测试方法,通过自动/手动控制储液罐1温度,精准控制被测对象的蒸发温度。且通过冷凝器7的注水温度自动/手动控制,减小气液换热的不均匀影响,从而精准控制泵前过冷度。根据进液过冷度要求接入/隔离回热器3,自动调节预热器4功耗,精准控制进液温度同时减少能量损耗。
66.总而言之,两相液冷测试系统和方法可以在尽可能降低能量消耗的前提下精确独立控制被测对象流量、干度、蒸发温度、进液温度、进液过冷度,精确测量被测对象热阻、流阻参数,提高两相测试的精度、效率和范围。
67.不难发现,本实施例为与前述系统实施例相对应的方法实施例,本实施例可与前述系统实施例互相配合实施。前述系统实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施例中提到的相关技术细节也可应用在前述系统实施例中。
68.本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施例是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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