[發明專利]海洋條件下兩層流體攪渾過程及傳熱特性可視化實驗系統及方法

有效

• 申請號: 201811289027.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109473187B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 張亞培;羅思民;蘇光輝;田文喜;秋穗正;羅琦;余紅星
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G21C17/022
• 分類號: G21C17/022;G21C17/032;G21C17/10;G21C17/112
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種海洋條件下兩層流體攪渾過程及傳熱特性可視化實驗系統，其特征在于：包括可視化實驗段(1)，模擬海洋運動條件的海洋運動平臺(2)，用于儲存兩種不互溶流體的第一高位液體貯存箱(12)、第二高位液體貯存箱(13)，與可視化實驗段(1)相連接的廢液罐(7)和冷卻水回路，以及配套的配電設備(14)、儀控設備(15)、數據測量與采集設備(16)；可視化實驗段(1)為半橢球狀的二維切片結構，由前后兩側的透明的PC板，側壁的不銹鋼冷卻通道，頂部的絕熱蓋板，以及布置在實驗段內部的加熱棒與熱電偶構成；頂部絕熱蓋板固定在可視化實驗段(1)上部，防止實驗過程中實驗段內液體的濺出，并起隔熱作用；實驗段前后兩側透明的PC板采用螺栓與側壁的不銹鋼冷卻通道前后表面連接，透明的PC板與不銹鋼冷卻通道前后表面間填有金屬墊片材料防止實驗時實驗工質泄露；實驗段內部布置有加熱棒模擬體積釋熱源，加熱棒通過螺栓固定在可視化實驗段(1)后側的透明的PC板上；可視化實驗段(1)頂部的絕熱蓋板底部連接有多點熱電偶，用于實驗段內溫度場的測量；不銹鋼冷卻通道內壁面的兩側布置有熱電偶，實驗時根據熱電偶所測得的溫度與熱電偶之間的距離計算得到實驗段內流體向不銹鋼冷卻通道內壁面傳遞的熱流量；可視化實驗段(1)前側透明的PC板的下部開設廢液排出接口，實驗過程中接口關閉，實驗結束時通過接管與該接口相連，將可視化實驗段(1)中的流體排出至廢液罐(7)中；可視化實驗段(1)固定在模擬海洋運動條件的海洋運動平臺(2)上，實驗時通過儀控設備(15)設置起伏或搖擺的加速度幅值以及周期來控制可視化實驗段(1)進行起伏或搖擺運動；與可視化實驗段(1)相連的第一高位液體貯存箱(12)和第二高位液體貯存箱(13)位于可視化實驗段(1)的上部，實驗時在重力作用下通過與可視化實驗段1連接的軟管以及第一出口閥(308)和第二出口閥(309)向可視化實驗段(1)中注入模擬工質流體；第一高位液體貯存箱(12)和第二高位液體貯存箱(13)分別儲存透明且不互溶的密度不同的兩種流體；第一出口閥(308)和第二出口閥(309)用于調節注入流量；在可視化實驗段(1)正前方架設高速攝像儀(8)，實驗時設置好高速攝像儀(8)的拍攝高度、角度以及幀數，記錄實驗過程中可視化實驗段(1)內部流體的流動過程；

所述兩種不互溶流體為乙醇-水溶液。