[發(fā)明專利]同時測量毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)的方法及裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811036993.2 | 申請日： | 2018-09-05 |
| 公開（公告）號： | CN108776099A | 公開（公告）日： | 2018-11-09 |
| 發(fā)明（設計）人： | 周文斌;胡學功;何雨 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院工程熱物理研究所 |
| 主分類號： | G01N15/08 | 分類號： | G01N15/08 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 李坤 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 毛細性能 被測物體 毛細壓力 滲透率 潤濕 液體工質(zhì) 儲液模塊 固定模塊 獲取模塊 計算模塊 測量 工程應用 毛細結(jié)構(gòu) 綜合評價 低成本 底端 毛細 盛放 液面 升高 便利 拓展 開放 | ||
1.一種同時測量毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)的方法，包括：
步驟A：獲取被測物體的幾何尺寸，計算被測物體的孔隙率；
步驟B：固定被測物體，使被測物體的底端沒入液體工質(zhì)的液面以下；
步驟C：獲取液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)毛細升高過程中不同時間對應的潤濕高度，得到潤濕速度；
步驟D：根據(jù)液體工質(zhì)的物理性質(zhì)參數(shù)、被測物體的孔隙率及液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)不同時間對應的潤濕高度、潤濕速度計算所述被測物體的毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時測量毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)的方法，所述步驟A中：若被測物體為開放式微通道基毛細結(jié)構(gòu)，通過下式計算被測物體的孔隙率ε：
其中，A1為開放式微通道基毛細結(jié)構(gòu)中微通道橫截面積，A2為肋片的橫截面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同時測量毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)的方法，所述步驟D包括：
步驟D1：通過下式計算所述被測物體的毛細壓力ΔPcap：
ΔPcap＝ρgheq
其中，ρ為液體工質(zhì)的密度，g為重力加速度，heq為液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)毛細升高過程中的最終平衡高度；
步驟D2：計算被測物體的第一毛細性能參數(shù)S1，包括：
步驟D2a：若不考慮液體工質(zhì)毛細升高初期的重力效應：通過下式計算所述被測物體的第一毛細性能參數(shù)S1：
步驟D2b：若考慮液體工質(zhì)毛細升高初期的重力效應：通過下式計算所述被測物體的第一毛細性能參數(shù)S1：
其中，v＝dh/dt為液體工質(zhì)的潤濕速度，ε為被測物體的孔隙率，μ為液體工質(zhì)的黏度，h為t時刻液體工質(zhì)的潤濕高度，K為被測物體的滲透率；
步驟D3：利用下式計算被測物體的滲透率K：
K＝S1/ΔPcap
步驟D4：通過下式計算所述被測物體的第二毛細性能參數(shù)S2：
S2＝S1/2σ
其中，σ為液體工質(zhì)的表面張力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同時測量毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)的方法，其中：
所述步驟D2a中：將多個h2和t的數(shù)據(jù)點擬合得到液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)毛細升高過程中潤濕高度的平方h2隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系曲線及曲線斜率k1，利用被測物體的孔隙率ε、液體工質(zhì)的黏度μ和斜率k1計算得出被測物體的毛細性能參數(shù)
所述步驟D2b中：根據(jù)多個不同時間t對應的潤濕高度h的數(shù)據(jù)點得到多個潤濕速度v的數(shù)據(jù)點，再擬合多個v和1/h的數(shù)據(jù)點得到液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)毛細升高過程中潤濕速度v隨潤濕高度倒數(shù)1/h變化的函數(shù)關(guān)系曲線及曲線斜率k2，利用被測物體的孔隙率ε、液體工質(zhì)的黏度μ和斜率k2計算得出被測物體的毛細性能參數(shù)S1＝K2εμ。
5.一種同時測量毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)的裝置，用于同時測量被測物的毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)，包括：
儲液模塊，用于盛放液體工質(zhì)；
固定模塊，用于固定被測物體，并使所述被測物體的底端沒入所述液體工質(zhì)的液面以下；
潤濕高度獲取模塊，用于獲取液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)毛細升高過程中不同時間對應的潤濕高度；以及
計算模塊，與所述潤濕高度獲取模塊電連接，并執(zhí)行如下操作：
步驟A：根據(jù)被測物體的幾何尺寸，計算被測物體的孔隙率；
步驟B：根據(jù)液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)毛細升高過程中不同時間對應的潤濕高度，得到潤濕速度；
步驟C：根據(jù)液體工質(zhì)的物理性質(zhì)參數(shù)、被測物體的孔隙率及液體工質(zhì)在被測物體內(nèi)不同時間對應的潤濕高度、潤濕速度計算所述被測物體的毛細壓力、滲透率和毛細性能參數(shù)。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中國科學院工程熱物理研究所，未經(jīng)中國科學院工程熱物理研究所許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201811036993.2/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
