[發明專利]一種多相流管流-射流沖刷試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 201711386775.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107957393A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 張秋利;王丹;王莎;惠相榮;周軍;羅敏;訾楊
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于沖刷腐蝕方法領域，特別涉及一種多相流管流-射流沖刷試驗裝置及試驗方法。

背景技術

沖刷腐蝕是一種危害性較大的局部腐蝕，現有研究工作中采用的研究手段及方法多是基于宏觀條件下的實驗研究，僅能獲得整體電極的統計平均的沖刷腐蝕信息。由于傳統的電化學研究方法通常以大面積金屬電極為對象，測試結果僅能反映電極不同局部位置的整體統計結果，難以準確表征界面上的電化學不均一性，故而具有一定的局限性。絲束電極技術能夠提供電極表面各點電化學參數的分布信息，進而有效的表征電極/溶液界面的電化學不均一性，為局部腐蝕研究提供了一個新的途徑。在流動場內加入絲束電極技術的這種試驗方法目前還沒有人采用。而且也沒有相關裝置及方法對局部腐蝕問題進行研究、表征。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多相流管流-射流沖刷試驗裝置及試驗方法，以解決上述問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種多相流管流-射流沖刷試驗裝置，包括循環槽、磁力管路循環泵、管道沖刷管和射流沖刷管；循環槽內設置有攪拌裝置；循環槽的底部設置有出口，循環槽的頂部設置有兩個管入口；循環槽的底部通過管道連接磁力管路循環泵的輸入端，磁力管路循環泵的輸出端分為兩路支管路，分別為第一管路和第二管路，第一管路連接循環槽頂部的一個管入口，第二管路上設置有管道沖刷管；第二管路分為兩個支管路，分別為第三管路和第四管路；第三管路和第四管路均連接到循環槽頂部的另一個管入口；第四管路上設置有射流沖刷管；管道沖刷管和射流沖刷管內均設置有三電極體系，包括絲束電極、對電極和參比電極；管道沖刷管內的一個電極為絲束電極，保證管道內液體從絲束電極表面流過；射流沖刷管內的一個電極為絲束電極，保證絲束電極表面迎著管道內液體的流動方向。

進一步的，第二管路上沿管路方向依次設置有壓力表、流量計和補液管，補液管設置在管道沖刷管外側。

進一步的，第二管路的分管口和壓力表之間設置有第四球閥；第三管路上設置有第五球閥；第四管路上設置有第六球閥；第一管路上設置有第三球閥。

進一步的，循環槽的上方設置有攪拌電機，攪拌電機的輸出端連接攪拌裝置。

進一步的，循環槽和磁力管路循環泵之間設置有止回閥，循環槽連接有用于給循環槽內恒溫的恒溫器。

進一步的，循環槽與止回閥之間設置有第二球閥；循環槽底部分為兩路管道，一路連接止回閥，另一路端部設置有第一球閥。

進一步的，一種基于多相流管流-射流沖刷試驗裝置的試驗方法，所述多相流管流-射流沖刷試驗裝置包括循環槽、磁力管路循環泵、管道沖刷管和射流沖刷管；循環槽內設置有攪拌裝置；循環槽的底部設置有出口，循環槽的頂部設置有兩個管入口；循環槽的底部通過管道連接磁力管路循環泵的輸入端，磁力管路循環泵的輸出端分為兩路支管路，分別為第一管路和第二管路，第一管路連接循環槽頂部的一個管入口，第二管路上設置有管道沖刷管；第二管路分為兩個支管路，分別為第三管路和第四管路；第三管路和第四管路均連接到循環槽頂部的另一個管入口；第四管路上設置有射流沖刷管；管道沖刷管和射流沖刷管內均設置有三電極體系，包括絲束電極、對電極和參比電極；；管道沖刷管內的一個電極為絲束電極，保證管道內液體從絲束電極表面流過；射流沖刷管內的一個電極為絲束電極，保證絲束電極表面迎著管道內液體的流動方向；

第二管路上沿管路方向依次設置有壓力表、流量計和補液管，補液管設置在管道沖刷管外側；

第二管路的分管口和壓力表之間設置有第四球閥；第三管路上設置有第五球閥；第四管路上設置有第六球閥；第一管路上設置有第三球閥；

循環槽的上方設置有攪拌電機，攪拌電機的輸出端連接攪拌裝置；

循環槽和磁力管路循環泵之間設置有止回閥，循環槽連接有用于給循環槽內恒溫的恒溫器；

循環槽與止回閥之間設置有第二球閥；循環槽底部分為兩路管道，一路連接止回閥，另一路端部設置有第一球閥；

所述基于多相流管流-射流沖刷試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟：

1)當進行多相流試驗時，關閉第二球閥和第一球閥，將配好的溶液體系裝入循環槽中，打開攪拌電機和恒溫器，攪拌裝置使溶液在保持溫度不變的情況下充分混合均勻；

2)打開第二球閥和磁力管路循環泵，溶液通過磁力管路循環泵運輸到各個管路；

3)當進行管流段測試時，關閉第六球閥，打開第五球閥，溶液經過管流沖刷段，沖刷絲束電極的表面，之后流經第五球閥返回循環槽內；通過電化學工作站記錄絲束電極上的電化學參數信息；