[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

本發明提供一種透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，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壓力和流量的監測系統。本發明的技術方案解決了現有技術不能在完整的氣液兩相流流動的數據的前提下觀察氣液流動特征的問題。

技術領域

本發明涉及多相流實驗設備技術領域，具體而言，尤其涉及一種透明裂隙氣液兩相流實驗裝置。

背景技術

研究氣液流體在裂隙中的氣液流態特征并將其與氣液壓降、流量建立定性以及定量的關系是多相流研究的重要課題，氣液兩相流作為其中典型的情形是研究復雜多相流流動狀態的基礎。不同氣液流速下氣液流動狀態與氣液的壓降與流量的關系是氣液兩相流研究的主要內容。目前尚缺少一種能完整反映上述各個指標并且方便使用的實驗裝置，這為深入研究多相流流體流動帶來了困難，若要在完整的氣液兩相流流動的數據的前提下觀察氣液流動特征，就需要一種新型的透明裂隙兩相流實驗裝置。

發明內容

根據上述提出現有技術不能在完整的氣液兩相流流動的數據的前提下觀察氣液流動特征的技術問題，而提供一種透明裂隙氣液兩相流實驗裝置。本發明主要利用透明裂隙模型系統模擬透明裂隙氣液兩相流的流體流動，能完整地得出裂隙板間氣液流體的各個指標和參數，具有功能齊全、方便靈活的優點。

本發明采用的技術手段如下：

一種透明裂隙氣液兩相流實驗裝置，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。