[發明專利]一種透明裂隙氣液兩相流實驗裝置

有效

• 申請號: 201811447719.4
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109506884B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 王者超;張宇鵬;劉杰;楊金金;喬麗蘋
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，其特征在于，包括：

為所述實驗裝置提供光源的光源系統；為所述實驗裝置提供氣體和液體的兩相流體供給系統；與所述兩相流體供給系統相連通的透明裂隙模型系統；與所述透明裂隙模型系統相連通的氣液分離桶；用于固定所述透明裂隙模型系統的裝置固定系統；用于監測所述實驗裝置內部兩相流體的流動結構、壓力和流量的監測系統；

所述兩相流體供給系統包括為所述實驗裝置提供氣體的儲氣瓶以及為所述實驗裝置提供液體的水箱和恒壓溢流桶；

所述恒壓溢流桶上部開口；所述恒壓溢流桶包括內外兩層，內層為恒壓層，外層為溢流層，所述水箱內的液體通過液體泵通入所述恒壓層內，所述恒壓層底部設置與所述透明裂隙模型系統相連通的恒壓層液體出口，所述溢流層底部設置與所述水箱相連通的溢流口；

所述透明裂隙模型系統包括裂隙模型、進口端塞和出口端塞；

所述裂隙模型包括由透明上板、透明下板和兩側的側擋板形成的兩端開口的裂隙；所述透明上板的下表面和所述透明下板的上表面為粗糙面；

所述進口端塞包括進液口、進氣口、進液管道、進氣管道和氣液混合裝置；所述進液口與所述恒壓層液體出口相連通；所述進氣口與所述儲氣瓶相連通；所述進液口和所述進氣口分別與所述進液管道和所述進氣管道相連通；所述進液管道和所述進氣管道分別設置于所述氣液混合裝置的上方和下方且與所述氣液混合裝置相連通；所述氣液混合裝置與所述裂隙相連通；

所述出口端塞包括與所述裂隙相連通的氣液出口；

所述進液管道包括液體水平分布管道和豎直進液管道；所述進氣管道包括氣體水平分布管道和豎直進氣管道；

所述進液口和所述進氣口分別與所述液體水平分布管道和所述氣體水平分布管道相連通；

所述液體水平分布管道和所述氣體水平分布管道分別橫向貫穿所述豎直進液管道和所述豎直進氣管道且分別與所述豎直進液管道和所述豎直進氣管道相連通；所述豎直進液管道和所述豎直進氣管道分別與所述氣液混合裝置相連通。

2.根據權利要求1所述的透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，其特征在于，

所述進口端塞和所述出口端塞與所述裂隙模型之間分別設置包括通孔的乳膠膜。

3.根據權利要求1所述的透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，其特征在于，

所述氣液分離桶包括氣液進口、用于進行氣液分離的桶本體、位于所述氣液分離桶頂部的氣體出口和位于桶本體底部的液體出口；所述氣液進口與所述氣液出口相連通；所述液體出口與所述水箱相連通。

4.根據權利要求1所述的透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，其特征在于，

所述裝置固定系統包括傾斜角度可調節的承載平臺和夾緊機構；所述裂隙模型固定于所述承載平臺并通過所述夾緊機構將所述進口端塞和所述出口端塞固定于所述裂隙模型兩端。

5.根據權利要求3所述的透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，其特征在于，

所述監測系統包括設置于所述裂隙模型上方的高速攝像機、設置于所述恒壓層液體出口和所述進液口之間的液體流量計Ⅰ和液體壓力傳感器、設置于所述儲氣瓶和所述進氣口之間的氣體流量計Ⅰ和氣體壓力傳感器、設置于所述氣液出口與所述氣液進口之間的氣液壓力傳感器和溫度傳感器、設置于所述液體出口的液體流量計Ⅱ以及設置于所述氣體出口的氣體流量計Ⅱ；所述裂隙模型內部均勻布置若干壓力傳感器。

6.根據權利要求1所述的透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，其特征在于，所述光源系統位于所述透明裂隙模型系統下方，包括LED光源。