一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置与方法与流程

1.本发明属于高热流密度器件散热技术领域，具体涉及一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置与方法。


背景技术：

2.微小流量冷板换热器利用冷却介质两相流动沸腾带走被冷却物的热量，是一种极有潜力的高热流密度器件散热方案。由于其具有内部微小通道热沉尺寸小、工质需求量低、传热系数较高、设备体积和重量小等特点，在电子工业芯片散热等领域具有广泛的应用前景。
3.但是，微小流量冷板换热器运行过程中，冷却介质的流量非常低，利用现有的换热器测试装置和方法很难精确测定工质流量、换热量以及汽化潜热利用率等性能指标，无法对换热器的换热性能进行有效测量和评价。如何精确测量微小流量冷板换热器的工质流量、主辅侧换热量以及换热器的汽化潜热利用率，满足微小流量冷板换热器换热能力的测量和评价需求，是尚有待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置。
5.本发明采用以下技术方案：
6.一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，包括：
7.试验部：包含一个用于形成封闭测试环境的测试箱体，设置在箱体内部的换热器载台和测量所述换热器载台内壁面温度的载台温度测仪，所述换热器载台设置有用于容纳待测换热器的空间，所述换热器载台还连接可调载热模拟器；
8.测量部：包括工质管道和在所述工质管道的两个端部分别设置的工质储罐和工质回收储罐，所述工质回收储罐连接重量测量装置，所述工质管道靠近工质回收储罐的一侧还设置有比例卸荷阀；
9.所述工质管道贯穿所述测试箱体，工质管道与待测换热器的进口和出口连接，使得所述待测换热器形成所述工质管道的一个流动段；与所述待测换热器进口和出口连接的工质管道上，分别设置有工质进口温度仪、工质进口压力仪、工质出口温度仪和工质出口压力仪。
10.优选的，还包括调节测试环境温度的控制部，所述控制部包括空气管道，所述空气管道通过设置在测试箱体上的空气进口和空气出口与测试箱体连接；在测试箱体内部，还设置有测试箱体温度测仪。
11.优选的，所述空气进口连接空气调温单元，用于调节所述测试箱体内测试环境的温度。
12.优选的，在比例卸荷阀和工质回收储罐之间位置，所述工质管道还通过冷却换热
器与空气管道的进气口连接，用于工质与空气的热量交换。
13.优选的，所述工质回收储罐与工质储罐之间还设置有工质回收管道，所述工质回收管道上设置工质泵，使工质能够循环利用。
14.本发明的目的之二在于提供如上所述的适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置的测试方法，包括以下步骤：
15.s1.控温：通过空气调温单元使测试箱体内测试环境的温度达到设定值，将工质管道、待测换热器充满工质；
16.s2.测试：调节可调载热模拟器的功率到设定值，开始加热；当工质出口压力仪数值达到比例卸荷阀设定的排放压力时，打开比例卸荷阀，调节第一工质泵开度使工质自工质储罐排出，流经待测换热器后，由所述冷却换热器冷凝并进入所述工质回收储罐，由重量测量装置记录重量；当所述可调热载模拟器表面温度恒定并稳定至少10min时，工质处于稳定排放阶段，记录初始时间以及此时工质回收储罐的重量为mi，可调载热模拟器加热t时间后，记录工质回收储罐的重量mo；
17.s3.数据获取：在可调载热模拟器加热的t时间内，连续监测：工质进口温度仪读数，计算得到待测换热器进口平均温度工质进口压力仪读数，计算得到待测换热器进口平均压力工质出口温度仪读数，计算得到待测换热器出口平均温度工质出口压力仪读数，计算得到待测换热器出口平均压力测试箱体温度测仪读数，得到试验环境平均温度载台温度测仪的读数，得到换热器载台每个内壁面的壁面平均温度以及可调载热模拟器的平均加热功率
18.s4.计算：根据s3获取的数据计算待测换热器工质侧的换热量qm、待测换热器热源侧的换热量qa，根据qm和qa计算得到待测换热器在出口平均压力下冷却介质全部汽化后单位时间内带走的热量qs和气化潜热有效利用率η。
19.优选的，所述连续监测是指在可调载热模拟器加热的t时间内，按照大于等于15次/min频率进行监测。
20.优选的，对于换热器载台，记第i个内壁面的平均温度为第i个内壁面的表面积为a
n,i
，第i个外壁面的表面积为a
w,i
，待测换热器热源侧的换热量qa的具体公式为：
[0021][0022]
式中ch为换热器载台壁面单位面积漏热系数；所述平均温度指连续监测获得的温度平均值。
[0023]
优选的，所述待测换热器工质侧的换热量qm的计算公式如下：
[0024][0025]
式中，为试验过程中待测换热器出口工质焓值，单位为焦每千克，为试验过程中待测换热器进口工质焓值，单位为焦每千克；所述待测换热器在出
口平均压力下冷却介质全部汽化后单位时间内带走的热量qs和气化潜热有效利用率η的计算公式如下：
[0026][0027][0028]
式中：为介质在压力下的饱和蒸汽温度，单位为摄氏度，为待测换热器中介质在出口平均压力下的饱和蒸汽焓值，单位为焦每千克。
[0029]
优选的，所述换热器载台壁面单位面积漏热系数ch的计算方法为：在试验开始之前，开启空气调温单元和可调载热模拟器，使载台温度测仪的读数高于测试箱体温度测仪读数至少20℃并保持载台温度测仪的读数稳定至少2h，记录并计算t时间内换热器载台内壁面的平均温度为试验环境平均温度和可调载热模拟器的平均加热功率根据如下公式计算换热器载台(20)壁面单位面积漏热系数ch：
[0030][0031]
优选的，若测得的待测换热器工质侧的换热量qm和待测换热器工质侧的换热量qa的误差值超出
±
5％范围，则调整待测换热器、可调载热模拟器与换热器载台间的设置位置使彼此充分贴合和/或改变测试温度，重新进行测试。
[0032]
本发明的有益效果在于：
[0033]
本发明提供的微小流量冷板换热器性能测试装置与方法，利用热源侧、工质侧热平衡理论对换热器的工质侧(主侧)和热源侧(辅材测)的换热量进行分别测试，提升测量精度，可以精确测量微小流量冷板换热器的工质流量、主辅侧换热量以及换热器的汽化潜热利用率，满足微小流量冷板换热器换热能力的精确测量和评价需求。同时，测试装置设置有工质回收装置，可以实现工质的回收利用，提升系统的运行经济性。
附图说明
[0034]
图1为微小流量冷板换热器性能测试装置的结构示意图；
[0035]
图2为测试箱体内部装置结构示意图；
[0036]
图3为实施例3方案的结构示意图。
[0037]
图中标注符号的含义如下：
[0038]
10-测试箱体11-测试箱体温度测仪
[0039]
20-换热器载台21-待测换热器
[0040]
30-载台温度测仪31-可调载热模拟器
[0041]
40-工质管道41-工质储罐411-第一工质泵412-第一阀门42-工质回收储罐43-工质回收管道431-第二工质泵432-第二阀门
[0042]
51-工质进口温度仪52-工质进口压力仪53-工质出口温度仪54-工质出口压力仪
[0043]
60-重量测量装置70-比例卸荷阀
[0044]
80-空气管道81-空气进口82-空气出口821-空气调温单元
[0045]
90-冷却换热器
[0046]
100-高压氮气罐101-减压阀102-进气阀
具体实施方式
[0047]
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做出更为具体的说明：
[0048]
实施例1
[0049]
如图1和图2所示，一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，包括试验部和测量部。
[0050]
试验部包含一个用于形成封闭测试环境的测试箱体10、设置在箱体内部的换热器载台20和测量所述换热器载台20内壁面温度的载台温度测仪30。所述换热器载台20设置有用于容纳待测换热器21的空间，所述换热器载台20连接有可调载热模拟器31，可调载热模拟器31紧贴待测换热器21设置，并通过导热硅胶保持两者间的紧密贴合，可调载热模拟器31用于对换热器载台20内部的待测换热器21提供热量输入；
[0051]
测量部包括贯穿所述测试箱体10的工质管道40，设置在工质管道40一端的工质储罐41和第一阀门412，设置在工质管道40另一端的工质回收储罐42。工质储罐41内储存工质用于待测换热器21测试的冷却介质，工质储罐41还连接第一工质泵411用于实现工质的稳定排放，试验中工质温度根据试验需求进行设置，可以通过现有手段进行调节，本发明不做限制。
[0052]
所述工质回收储罐42连接重量测量装置60用于实时测量工质回收储罐42包含工质在内的总重量，工质管道40靠近工质回收储罐42的一侧还设置有比例卸荷阀70。
[0053]
待测换热器21的进口、出口分别与工质管道40连接，使得待测换热器21内部流道形成工质管道40的一个流动段。与所述待测换热器21进口和出口连接的工质管道40上，分别设置有工质进口温度仪51、工质进口压力仪52、工质出口温度仪53和工质出口压力仪54；其中，工质进口温度仪51用于测量换热器进口温度，工质进口压力仪52用于测量换热器进口压力，工质出口温度仪53用于测量换热器出口温度，工质出口压力仪54用于测量换热器出口压力。
[0054]
为了精确测量，装置还包括用于调节测试环境温度的控制部，所述控制部包括空气管道80，所述空气管道80通过设置在测试箱体10上的空气进口81和空气出口82与测试箱体10连接，空气进口81设置空气调温单元821，用于调节所述测试箱体10内测试环境的温度。在测试箱体10内部还设置有测试箱体温度测仪11。
[0055]
为了回收工质热量，在比例卸荷阀70和工质回收储罐42之间位置，工质管道40还通过冷却换热器90与空气管道80的进气口连接，用于工质与空气的热量交换。
[0056]
当试验开始后，工质储罐41内工质流向工质回收储罐42，此时冷却换热器90也能够用于调节工质温度。为了使工质循环利用，工质回收储罐42与工质储罐41之间还设置有工质回收管道43和第二阀门432，所述工质回收管道43上设置第二工质泵431能够在试验结束后将工质泵回工质储罐41。
[0057]
实施例2
[0058]
本发明提供的一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置的测试方法，包括以下步骤：
[0059]
s1.控温：通过空气调温单元821使测试箱体10内测试环境的温度达到设定值，将工质管道40、待测换热器21空间充满工质；
[0060]
s2.测试：调节可调载热模拟器31的功率到设定值，开始加热；当工质出口压力仪54数值达到比例卸荷阀70设定的排放压力时，打开比例卸荷阀70，调节第一工质泵411开度使工质自工质储罐41排出，流经待测换热器21进行热交换后，由所述冷却换热器90冷凝并进入所述工质回收储罐42，再由重量测量装置60记录重量；当所述可调热载模拟器31表面温度恒定并稳定至少10min时，记录该稳定时刻为初始时间并记录此时工质回收储罐42的重量mi，可调载热模拟器31加热t时间后，记录工质回收储罐42的重量mo；
[0061]
s3.数据获取：在可调载热模拟器31加热的t时间内，连续监测：工质进口温度仪51读数，计算得到待测换热器21进口平均温度工质进口压力仪52读数，计算得到待测换热器21进口平均压力工质出口温度仪53读数，计算得到待测换热器21出口平均温度工质出口压力仪54读数，计算得到待测换热器21出口平均压力测试箱体温度测仪11读数，得到试验环境平均温度载台温度测仪30的读数，得到换热器载台20每个内壁面的壁面平均温度以及可调载热模拟器31的平均加热功率上述连续监测是指在可调载热模拟器31加热的t时间内，按照大于等于15次/min频率进行监测，实际试验中可以根据具体需求来设定，监测频率越高，则测试的精度越高；
[0062]
s4.计算：根据s3获取的数据计算待测换热器21工质侧的换热量qm、待测换热器21热源侧的换热量qa，根据qm和qa计算得到待测换热器21在出口平均压力下冷却介质全部汽化后单位时间内带走的热量qs和气化潜热有效利用率η。
[0063]
具体的，对于换热器载台20，试验时其内部的6个平面的温度值有可能不同，为了精确测量每个壁面的漏热量，必须对6个平面的温度分别进行测量，先计算每一面的漏热量，相加获得总漏热量：记第i个内壁面的平均温度为第i个内壁面的表面积为a
n,i
，第i个外壁面的表面积为a
w,i
，待测换热器21热源侧的换热量qa的具体公式为：
[0064][0065]
式中ch为换热器载台20壁面单位面积漏热系数，单位为w/℃/m2；为可调载热模拟器31的平均加热功率，单位为w；a
n,i
为换热器载台第i个内壁面表面积，单位为m2；a
w,i
为换热器载台第i个外壁面表面积，单位为m2；t
n,i
为换热器载台第i个内壁面平均温度，单位为℃；为试验环境平均温度，单位为℃；
[0066]
上述的平均温度指连续监测获得的温度平均值。
[0067]
待测换热器21工质侧的换热量qm的计算公式如下：
[0068]
[0069]
式中，qm单位为瓦(w)；为稳态试验过程中换热器进口平均压力，单位为帕斯卡(pa)；ti为稳态试验过程中换热器进口平均温度，单位为摄氏度(℃)；为稳态试验过程中换热器出口平均压力，单位为帕斯卡(pa)；to为稳态试验过程中换热器出口平均温度，单位为摄氏度(℃)；为试验过程中待测换热器21出口工质焓值，单位为焦每千克(j/kg)，为试验过程中待测换热器21进口工质焓值，单位为焦每千克(j/kg)；mo为稳态试验后工质回收储罐的重量，单位为千克(kg)；mi为稳态试验前工质回收储罐的重量，单位为千克(kg)；t为稳态试验时间，单位为秒(s)。
[0070]
所述待测换热器21在出口平均压力下冷却介质全部汽化后单位时间内带走的热量qs和气化潜热有效利用率η的计算公式如下：
[0071][0072][0073]
式中qs为换热器中冷却介质在出口平均压力下全部汽化后单位时间内带走的热量，单位为瓦(w)；为介质在压力下的饱和蒸汽温度，单位为摄氏度(℃)，为待测换热器中介质在出口平均压力下的饱和蒸汽焓值，单位为焦每千克(j/kg)。
[0074]
当η≥1时，说明冷却介质出口状态为饱和或过热蒸汽，冷却介质全部汽化，换热器的汽化潜热有效利用率为100％。
[0075]
上述换热器载台20壁面单位面积漏热系数ch的计算方法为：在试验开始之前，开启空气调温单元821和可调载热模拟器31，使载台温度测仪30的读数高于测试箱体温度测仪11读数至少20℃并保持该读数稳定至少2h，记录并计算t时间内换热器载台20内壁面的平均温度为试验环境平均温度和可调载热模拟器31的平均加热功率根据如下公式计算换热器载台20壁面单位面积漏热系数ch：
[0076][0077]
需要强调，实际测试中，步骤s2中可调热载模拟器31表面温度恒定还需确保其表面温度小于待测换热器21的设计最高温度允许值。另外，上述试验中，若测得的待测换热器21工质侧的换热量qm和待测换热器工质侧的换热量qa的误差值超出
±
5％范围，则调整待测换热器21、可调载热模拟器31与换热器载台20间的设置位置使彼此充分贴合和/或改变测试温度，重新进行测试。
[0078]
试验完成后，开启第二工质泵431和第二阀门432，将工质回收储罐42中的工质输送到工质储罐41中实现冷却介质的循环利用。
[0079]
实施例3
[0080]
根据实施例2的方法，对某型号微小流量冷板换热器的换热量和汽化潜热有效利
用率进行测试。该冷板换热器用以满足热流密度为10kw/m2电子热载的散热需求，设计参数为：结构尺寸长
×
宽
×
高为500mm
×
200mm
×
10mm，热载表面目标控制温度≤200℃；冷却介质为水；冷却目标汽化潜热有效利用率≧95％。
[0081]
按照图1所示装置，将该待测换热器置于换热器载台20，换热器载台20采用60mm绝热板制作，可调载热模拟器31的尺寸为520mm
×
200mm
×
20mm。
[0082]
(1)漏热系数试验
[0083]
设定测试箱体内试验环境温度为25℃，开启空气调温单元821和可调热载模拟器31，使载台温度测仪30的读数高于测试箱体温度测仪11读数20℃以上，系统在此状态下运行和维护至少2h。当测试箱体温度测仪11读数(即测试箱体内试验环境温度，外表面)和载台温度测仪30的读数(包括6个壁面的内表面温度)达到稳定状态后，测量并记录测试箱体温度测仪11读数和载台温度测仪30的读数，以及换热器载台20内表面和外表面的面积，如下表1所示。实验中，可调热载模拟器31的总输入功耗为138.6w，应用实施例2提供的计算公式，确定试验内舱壁面单位面积漏热系数ch为17.037w/℃/m2。
[0084]
表1换热器载台相关试验数据
[0085][0086][0087]
(2)换热量试验
[0088]
当试验进入稳定状态后，测得可调热载模拟器31表面平均温度为188.6℃，满足热载表面目标控制温度≤200℃的要求。各测点记录和计算各试验参数如下表2所示。
[0089]
表2待测换热器相关试验数据
[0090][0091]
换热器载台6个内壁面的平均温度，如下表3所示：
[0092]
表3换热器载台各个内壁面平均温度数据
[0093]
序号试验内舱内壁面温度℃1164.32182.63168.2
4168.75169.16168.8
[0094]
根据上述方法，确定换热器工质侧换热量为1126.47w，换热器热源侧换热量为1171.3w，换热器换热量的主辅侧的偏差为3.98％，满足误差保持在
±
5％以内的试验要求，因此试验结果可以接受。
[0095]
(3)换热器的汽化潜热有效利用率
[0096]
根据实施例2公式，换热器中冷却介质在出口平均压力下全部汽化时，其单位时间内带走的热量为1117.982w，换热器的汽化潜热有效利用率η＝102.76％。η≥1，说明冷却介质出口状态为饱和或过热蒸汽，冷却介质全部汽化，换热器的汽化潜热有效利用率为100％，满足冷却介质汽化潜热有效利用率≧95％的设计目标。
[0097]
实施例4
[0098]
由于微小流量冷板换热器的工质流量很小，且试验过程中，为了确保工质在蒸发后能够顺利排放，此时第一工质泵411要求小流量、高压力，如果试验过程中无法选型到合适的第一工质泵411时，本发明提供一种基于实施例1的装置结构改进，如图3所示，通过连接工质储罐41的高压氮气罐100和进气阀102给工质储罐41进行增压，实现系统流程的运行，高压氮气罐100与工质储罐41的连接段，还设置有减压阀101。
[0099]
该装置的测试方法同实施例2，不同的在于，步骤s2中，当工质出口压力仪54数值达到比例卸荷阀70设定的排放压力时，打开比例卸荷阀70，并调节减压阀101到设定压力值，开启进气阀102，使高压氮气罐100为工质储罐41提供一定的排放压力，从而工质能够自工质储罐41排出。通过调节减压阀101的设定压力值，调节工质稳定排放。
[0100]
该方案中，高压氮气罐100也可以是含有其他安全气体的装置，如含有氩气、氩气等惰性高压气体的气瓶等，只要保证所用气体对系统安全，以及高压能够克服系统的阻力即可。
[0101]
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而并非对本发明的限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，其特征在于，包括：试验部：包含一个用于形成封闭测试环境的测试箱体(10)，设置在箱体内部的换热器载台(20)和测量所述换热器载台(20)内壁面温度的载台温度测仪(30)，所述换热器载台(20)设置有用于容纳待测换热器(21)的空间，所述换热器载台(20)还连接有可调载热模拟器(31)；测量部：包括工质管道(40)和在所述工质管道(40)的两个端部分别设置的工质储罐(41)和工质回收储罐(42)，所述工质储罐(41)连接第一工质泵(411)用于实现工质的稳定排放，所述工质回收储罐(42)连接重量测量装置(60)，所述工质管道(40)靠近工质回收储罐(42)的一侧还设置有比例卸荷阀(70)；所述工质管道(40)贯穿所述测试箱体(10)，工质管道(40)与待测换热器(21)的进口和出口连接，使得所述待测换热器(21)形成所述工质管道(40)的一个流动段；与所述待测换热器(21)进口和出口连接的工质管道(40)上，分别设置有工质进口温度仪(51)、工质进口压力仪(52)、工质出口温度仪(53)和工质出口压力仪(54)。2.如权利要求1所述的一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，其特征在于，还包括调节测试环境温度的控制部，所述控制部包括空气管道(80)，所述空气管道(80)通过设置在测试箱体(10)上的空气进口(81)和空气出口(82)与测试箱体(10)连接；在测试箱体(10)内部，还设置有测试箱体温度测仪(11)。3.如权利要求2所述的一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，其特征在于，所述空气进口(81)连接空气调温单元(821)，用于调节所述测试箱体(10)内测试环境的温度。4.如权利要求3所述的一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，其特征在于，在比例卸荷阀(70)和工质回收储罐(42)之间位置，所述工质管道(40)还通过冷却换热器(90)与空气管道(80)的进气口连接，用于工质与空气的热量交换。5.如权利要求4所述的一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置，其特征在于，所述工质回收储罐(42)与工质储罐(41)之间还设置有工质回收管道(43)，所述工质回收管道(43)上设置第二工质泵(431)，使工质能够循环利用。6.一种如权利要求5所述的适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.控温：通过空气调温单元(821)使测试箱体(10)内测试环境的温度达到设定值，将工质管道(40)、待测换热器(21)充满工质；s2.测试：调节可调载热模拟器(31)的功率到设定值，开始加热；当工质出口压力仪(54)数值达到比例卸荷阀(70)设定的排放压力时，打开比例卸荷阀(70)，调节第一工质泵(411)开度使工质自工质储罐(41)排出，流经待测换热器(21)后，由所述冷却换热器(90)冷凝并进入所述工质回收储罐(42)，由重量测量装置(60)记录重量；当所述可调热载模拟器(31)表面温度恒定并稳定至少10min时，工质处于稳定排放阶段，记录初始时间以及此时工质回收储罐(42)的重量为m
i
，可调载热模拟器(31)加热t时间后，记录工质回收储罐(42)的重量m
o
；s3.数据获取：在可调载热模拟器(31)加热的t时间内，连续监测：工质进口温度仪(51)
读数，计算得到待测换热器(21)进口平均温度工质进口压力仪(52)读数，计算得到待测换热器(21)进口平均压力工质出口温度仪(53)读数，计算得到待测换热器(21)出口平均温度工质出口压力仪(54)读数，计算得到待测换热器(21)出口平均压力测试箱体温度测仪(11)读数，得到试验环境平均温度载台温度测仪(30)的读数，得到换热器载台(20)每个内壁面的壁面平均温度以及可调载热模拟器(31)的平均加热功率s4.计算：根据s3获取的数据计算待测换热器(21)工质侧的换热量q
m
、待测换热器(21)热源侧的换热量q
a
，根据q
m
和q
a
计算得到待测换热器(21)在出口平均压力下冷却介质全部汽化后单位时间内带走的热量q
s
和气化潜热有效利用率η。7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述连续监测是指在可调载热模拟器(31)加热的t时间内，按照大于等于15次/min频率进行监测。8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，对于换热器载台(20)，记第i个内壁面的平均温度为第i个内壁面的表面积为a
n,i
，第i个外壁面的表面积为a
w,i
，待测换热器(21)热源侧的换热量q
a
的具体公式为：式中c
h
为换热器载台(20)壁面单位面积漏热系数；所述平均温度指连续监测获得的温度平均值。9.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述待测换热器(21)工质侧的换热量q
m
的计算公式如下：式中，为试验过程中待测换热器(21)出口工质焓值，单位为焦每千克，为试验过程中待测换热器(21)进口工质焓值，单位为焦每千克；所述待测换热器(21)在出口平均压力下冷却介质全部汽化后单位时间内带走的热量q
s
和气化潜热有效利用率η的计算公式如下：利用率η的计算公式如下：式中：为介质在压力下的饱和蒸汽温度，单位为摄氏度(℃)，为待测换热器(21)中介质在出口平均压力下的饱和蒸汽焓值，单位为焦每千克(j/kg)。10.如权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述换热器载台(20)壁面单位面积漏热系数c
h
的计算方法为：在试验开始之前，开启空气调温单元(821)和可调载热模拟器
(31)，使载台温度测仪(30)的读数高于测试箱体温度测仪(11)读数至少20℃并保持载台温度测仪(30)的读数稳定至少2h，记录并计算t时间内换热器载台(20)内壁面的平均温度为试验环境平均温度和可调载热模拟器(31)的平均加热功率根据如下公式计算换热器载台(20)壁面单位面积漏热系数c
h
：11.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，若测得的待测换热器(21)工质侧的换热量q
m
和待测换热器(21)工质侧的换热量q
a
的误差值超出
±
5％范围，则调整待测换热器(21)、可调载热模拟器(31)与换热器载台(20)间的设置位置使彼此充分贴合和/或改变测试温度，重新进行测试。

技术总结
本发明属于高热流密度器件散热技术领域，具体涉及一种适用于微小流量冷板换热器性能测试的装置与方法。该装置包括设置在测试箱体内部的换热器载台和载台温度测仪，连接工质储罐、换热器载台内待测换热器和工质回收储罐的工质管道，工质回收储罐连接重量测量装置，换热器载台连接可调载热模拟器。本发明提供的装置和方法可以精确测量微小流量冷板换热器的工质流量、主辅侧换热量以及换热器的汽化潜热利用率，满足微小流量冷板换热器换热能力的测量和评价需求。量和评价需求。量和评价需求。


技术研发人员：昝世超 吴俊峰 张秀平 赵盼盼 孙云 柯瑶 李晨安
受保护的技术使用者：合肥通用环境控制技术有限责任公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/15