[發(fā)明專利]一種用于含氣溶膠的液池表面氣泡破裂行為特性研究的實驗裝置及其實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811409355.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109342492B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 谷海峰;虞想;陳皞;尹威凱;魏嚴凇;陳林林
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于含氣溶膠的液池表面氣泡破裂行為特性研究的實驗裝置，其特征是：包括預熱水箱、加熱水箱、可拆卸氣腔、閃蒸上升段、溢流水箱、回流水箱、超聲波發(fā)生器，超聲波發(fā)生器下方連接下降管，下降管伸入預熱水箱里，預熱水箱的底部連通蠕動泵，蠕動泵通過軟管連通盤管，盤管設置在加熱水箱里，加熱水箱通過注水管道及閥門連通儲水容器，盤管的出口連通閃蒸段入口，溢流水箱、閃蒸上升段以及可拆卸氣腔自上而下依次相連，溢流水箱固定于回流水箱里，閃蒸上升段固定于回流水箱下方，可拆卸氣腔上方的閃蒸上升段設置與閃蒸段入口相通的進口，可拆卸氣腔下方設置進氣口，進氣口連通注射泵，回流水箱的底面設置與預熱水箱相通的小孔；溢流水箱的上端面采用親水材料設計，可以減小液體與壁面間的接觸角；

預熱水箱里設置攪拌器，攪拌器的電機位于預熱水箱外部，并配備專用臺架；預熱水箱連接第一PID溫控系統(tǒng)；加熱水箱下端通過疏水閥及管道連通第一疏水容器，加熱水箱連接第二PID溫控系統(tǒng)；可拆卸氣腔上方的閃蒸上升段通過疏水取樣閥連通第二疏水容器；

加熱水箱里的水完全淹沒盤管，盤管為紫銅管，且為螺旋形狀；

閃蒸上升段的左右兩側為鋼板，前后兩側為中部為空心的鋼板，空心部分安裝透明的PC板；溢流水箱的主體結構為六面體鋼架結構，其四個側面均安裝透明的PC板；回流水箱的主體結構為六面體鋼架結構，其面對攝像機的一面及其對側一面安裝透明的PC板，對側一面的后方設置背光源，回流水箱里的PC板內部貼有電加熱膜。

2.一種用于權利要求1所述含氣溶膠的液池表面氣泡破裂行為特性研究實驗裝置的實驗方法，其特征是：對預熱水箱、加熱水箱以及盤管進行清洗，在預熱水箱中加入蒸餾水，通過蠕動泵正轉，使得蒸餾水循環(huán)10-20min，進行設備清洗；對固體氣溶膠進行烘干，通過烘箱烘干氣溶膠顆粒，每次時間為8小時，一共進行兩次；

通過超聲波發(fā)生器配置氣溶膠懸浮液：稱取烘干后的氣溶膠，同時量取蒸餾水，一起加入燒杯中，并進行攪拌，然后將其放置在超聲波發(fā)生器中，時間為10min，一共進行兩次，產生懸浮液，將配置好的懸浮液通入預熱水箱中，并使用攪拌器實時攪拌，在此過程中使用第一PID溫控系統(tǒng)控制箱體中溶液的溫度，通過注水管道及閥門向該加熱水箱中注入淹沒盤管的水，將配置好的懸浮液通過蠕動泵輸送到加熱水箱的盤 管里；

采用孔板鼓泡方式：通過預熱水箱以及加熱水箱的第一PID溫控系統(tǒng)和第二PID溫控系統(tǒng)加熱，使氣溶膠懸浮液達到預設的溫度，對氣泡及其產生的液滴進行拍攝測量，得到實驗數據；改變氣溶膠的濃度，重復上述操作，用以研究溫度以及氣溶膠對于產生的液滴的影響；

采用閃蒸產生氣泡的方式：加熱水箱加熱至105℃，相應的預熱水箱加熱到50℃，改變氣溶膠的濃度與溫度與孔板鼓泡方式相同。