[發明專利]一種聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 201811617811.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109738482A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 姜永東;王蘇健;宋超;王鵬;黃克軍;宋曉;牟俊惠;康智鵬;劉浩;李棟;周鳳
• 申請（專利權）人: 重慶大學;陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，包括：

箱體，用于放置煤體并提供實驗發生位置；

實驗條件調節模塊，包括用于產生超聲波的發生器、以及用于將超聲波的能量轉換成內能的換能器，所述發生器和換能器電性連接，所述換能器設置在箱體外部；

實驗數據采集模塊，包括溫度傳感器，設有若干個，沿遠離換能器的方向線性布置在箱體底部以及箱體遠離換能器的一側上，所有溫度傳感器均設置在箱體外部；

控制系統，用于調節發生器的功率、記錄溫度傳感器采集的溫度值、并記錄在實驗條件調節模塊中發生器的功率產生變化后，溫度傳感器采集的溫度值隨實驗進行時間發生變化的規律，該控制系統與實驗條件調節模塊以及實驗數據采集模塊均為電性連接。

2.如權利要求1中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，還包括用于壓實煤體的承壓板及加載裝置，所述承壓板設置在箱體內部且與箱體的內輪廓形狀、大小相匹配；所述加載裝置設置在所述承壓板遠離所述箱體的一側上，用于向承壓板上加載壓力壓實煤樣。

3.如權利要求2中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，所述加載裝置為千斤頂。

4.如權利要求1中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，所述溫度傳感器呈長條狀，沿箱體高度設置在箱體內，在箱體底部的所述溫度傳感器的投影呈m*n式陣列設置，m、n為正整數。

5.如權利要求1中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，所述實驗數據采集模塊還包括壓力傳感器，用于采集所述箱體內聲場空化效應產生的大量水泡破滅瞬間產生的壓力，所述控制系統還用于記錄壓力傳感器采集的壓力值、并記錄在實驗條件調節模塊中發生器的功率產生變化后，壓力傳感器采集的壓力值隨實驗進行時間發生變化的規律。

6.如權利要求5中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，所述壓力傳感器呈長條狀，沿箱體高度設置在箱體內，在箱體底部的所述壓力傳感器的投影呈a*b式陣列設置，a、b為正整數。

7.如權利要求1中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，所述箱體為長方體，其尺寸為L*W*H。

8.如權利要求5中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律實驗裝置，其特征在于，5m≤L≤15m、2m≤W≤10m、1m≤H≤10m。

9.一種聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律的實驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

分析煤樣成分，確定煤樣中水分、灰分、揮發分、固定碳、雜質的質量百分；

加工煤樣顆粒，使其滿足實驗所需直徑；

將煤樣處理成所需含水率；

將煤樣放置于箱體中；

箱體中裝水；

為煤樣施加聲場作用；

采集聲場作用中煤樣的溫度和壓力變化；

聲場作用一定時間后，停止聲場作用；

分析煤樣溫度和壓力變化數據。

10.如權利要求9中所述的聲場作用下含水煤體熱效應傳播規律的實驗方法，其特征在于，“在將煤樣放置與箱體中”步驟中，先人工夯實煤粉，然后用千斤頂壓實煤體，采用分層的方法將箱體填滿煤體。