本发明涉及潜艇用辅助设备设计，尤其涉及一种潜用分离式重力热管试验装置及其试验方法。
背景技术：
1、分离式重力热管是一种利用工质相变压差和工质重力驱动的换热装置，潜用分离式重力热管将蒸发端置于舱内、冷凝端置于舱外，利用舷外的海水迎流冲刷冷凝端换热管可以实现对舱内热负荷的“无能动”冷却。舷外冷海水水温和和迎流流速受到艇的航行工况影响较大，往往决定了分离式重力热管的变工况性能。此外，潜用分离式重力热管冷热端高度差、工质充注量、管路布置等安装因素也会影响其换热能力。如不经充分的陆上试验验证，直接上艇会带来较大的技术风险和工程风险。
2、基于上述背景，需要构建一种潜用分离式重力热管试验装置及方法。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种潜用分离式重力热管试验装置及其试验方法，旨在实现对分离式重力热管进行性能测试。
2、为了达到上述目的，本发明提出一种潜用分离式重力热管试验装置，包括用于对重力热管的蒸发器进行加热的热源机构、用于对重力热管的冷凝器进行冷却的冷却机构以及测试机构，其中，
3、所述冷却机构包括用于容纳海水的海水箱以及通过管道与其连通的冷水机组和海水循环泵，冷凝器测试时位于海水箱内部，海水箱的底端面位于蒸发器的顶面上方；
4、所述热源机构包括通过管道与蒸发器循环水通道连通的淡水泵、淡水箱和第一加热装置；
5、所述测试机构包括安装于热源机构和冷却机构管道上的温度传感器和流速器。
6、优选地，所述冷却机构还包括位于海水箱内部的用于均匀海水流速的均流管。
7、优选地，所述海水箱的内部进水口和出水口侧均固定连接有均流管。
8、优选地，所述均流管包括主管道以及与主管道连通的多根分管道，分管道的侧壁在高度方向上均布有多个出水孔，主管道与海水箱底部的入口或出口密封连接。
9、优选地，所述冷却机构还包括位于冷水机组和海水箱之间管道上的第二加热装置。
10、优选地，所述第一加热装置和第二加热装置均采用电加热装置。
11、优选地，所述测试机构包括安装于蒸发器循环水通道入口处管道的第一温度传感器、安装于蒸发器循环水通道出口处管道的第二温度传感器、安装于淡水箱和蒸发器之间管道上的第一流量计、安装于海水箱入口侧管道上的第三温度传感器、安装于海水箱出口侧的第四温度传感器、安装于海水箱出口管道上的第二流量计以及安装于海水箱内部的流速器。
12、优选地，所述测试机构还包括用于测量蒸发器灌顶温度和灌底温度的第五温度传感器和第六温度传感器、以及位于重力热管内部管道上用于测量蒸发器出口温度的第七温度传感器、用于测量蒸发器入口温度的第八温度传感器、用于测量冷凝器入口温度的第九温度传感器和用于测量冷凝器出口温度的第十温度传感器。
13、本发明进一步提出一种基于上述的潜用分离式重力热管试验装置的试验方法，进行传热性能试验时，包括以下步骤：
14、启动冷却机构，调节冷水机组的功率和海水泵的流量，使冷却系统的水温和流速改变以模拟不同的迎流环境；
15、启动热源机构，调整淡水泵的流量和第一加热装置的功率，使淡水流量和热负荷调整以调整测试工况，热管在冷却机构与热源机构的温差驱动下自动启动工作；
16、当淡水出口温度在十分钟内变化小于第一预设值时，热管达到稳定工作状态，此时记录各测点参数；
17、根据各测点参数计算额定换热量、淡水侧传热系数和海水侧传热系数。
18、优选地，进行启动特性试验时，包括以下步骤：
19、在相同的环境温度下启动热源机构的淡水泵和冷却机构的海水泵，确认淡水温度t1与海水温度t3的温差小于第二预设值；
20、开启热源机构的第一加热装置，记录分离式重力热管从启动到稳定运行过程中的性能参数；
21、根据性能参数得到启动特性曲线。
22、本发明提出的潜用分离式重力热管试验装置，可模拟分离式重力热管实艇安装状态和舷外冷凝端周围海水迎流环境，可用于开展潜用分离式重力热管变工况性能试验、启动特性试验等陆上台架摸底试验，试验结果用于评估分离式重力热管上艇应用效果，从而便于指导潜用分离式重力热管的设计与安装。另外，本潜用分离式重力热管试验装置还具有结构简单、容易实现、制造成本低、试验过程简单方便的优点。
1.一种潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，包括用于对重力热管的蒸发器进行加热的热源机构、用于对重力热管的冷凝器进行冷却的冷却机构以及测试机构，其中，
2.如权利要求1所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述冷却机构还包括位于海水箱内部的用于均匀海水流速的均流管。
3.如权利要求2所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述海水箱的内部进水口和出水口侧均固定连接有均流管。
4.如权利要求2所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述均流管包括主管道以及与主管道连通的多根分管道，分管道的侧壁在高度方向上均布有多个出水孔，主管道与海水箱底部的入口或出口密封连接。
5.如权利要求1所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述冷却机构还包括位于冷水机组和海水箱之间管道上的第二加热装置。
6.如权利要求5所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述第一加热装置和第二加热装置均采用电加热装置。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述测试机构包括安装于蒸发器循环水通道入口处管道的第一温度传感器、安装于蒸发器循环水通道出口处管道的第二温度传感器、安装于淡水箱和蒸发器之间管道上的第一流量计、安装于海水箱入口侧管道上的第三温度传感器、安装于海水箱出口侧的第四温度传感器、安装于海水箱出口管道上的第二流量计以及安装于海水箱内部的流速器。
8.如权利要求6所述的潜用分离式重力热管试验装置，其特征在于，所述测试机构还包括用于测量蒸发器灌顶温度和灌底温度的第五温度传感器和第六温度传感器、以及位于重力热管内部管道上用于测量蒸发器出口温度的第七温度传感器、用于测量蒸发器入口温度的第八温度传感器、用于测量冷凝器入口温度的第九温度传感器和用于测量冷凝器出口温度的第十温度传感器。
9.一种基于权利要求1至8中任意一项所述的潜用分离式重力热管试验装置的试验方法，其特征在于，进行传热性能试验时，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的潜用分离式重力热管试验装置的试验方法，其特征在于，进行启动特性试验时，包括以下步骤：
