[发明专利]一种透明裂隙气液两相流实验装置

说明书

本发明提供一种透明裂隙气液两相流实验装置，包括：为所述实验装置提供光源的光源系统；为所述实验装置提供气体和液体的两相流体供给系统；与所述两相流体供给系统相连通的透明裂隙模型系统；与所述透明裂隙模型系统相连通的气液分离桶；用于固定所述透明裂隙模型系统的装置固定系统；用于监测所述实验装置内部两相流体的压力和流量的监测系统。本发明的技术方案解决了现有技术不能在完整的气液两相流流动的数据的前提下观察气液流动特征的问题。

技术领域

本发明涉及多相流实验设备技术领域，具体而言，尤其涉及一种透明裂隙气液两相流实验装置。

背景技术

研究气液流体在裂隙中的气液流态特征并将其与气液压降、流量建立定性以及定量的关系是多相流研究的重要课题，气液两相流作为其中典型的情形是研究复杂多相流流动状态的基础。不同气液流速下气液流动状态与气液的压降与流量的关系是气液两相流研究的主要内容。目前尚缺少一种能完整反映上述各个指标并且方便使用的实验装置，这为深入研究多相流流体流动带来了困难，若要在完整的气液两相流流动的数据的前提下观察气液流动特征，就需要一种新型的透明裂隙两相流实验装置。

发明内容

根据上述提出现有技术不能在完整的气液两相流流动的数据的前提下观察气液流动特征的技术问题，而提供一种透明裂隙气液两相流实验装置。本发明主要利用透明裂隙模型系统模拟透明裂隙气液两相流的流体流动，能完整地得出裂隙板间气液流体的各个指标和参数，具有功能齐全、方便灵活的优点。

本发明采用的技术手段如下：

一种透明裂隙气液两相流实验装置，包括：

为所述实验装置提供光源的光源系统；为所述实验装置提供气体和液体的两相流体供给系统；与所述两相流体供给系统相连通的透明裂隙模型系统；与所述透明裂隙模型系统相连通的气液分离桶；用于固定所述透明裂隙模型系统的装置固定系统；用于监测所述实验装置内部两相流体的流动结构、压力和流量的监测系统。

进一步地，所述两相流体供给系统包括为所述实验装置提供气体的储气瓶以及为所述实验装置提供液体的水箱和恒压溢流桶；

所述恒压溢流桶上部开口；所述恒压溢流桶包括内外两层，内层为恒压层，外层为溢流层，所述水箱内的液体通过液体泵通入所述恒压层内，所述恒压层底部设置与所述透明裂隙模型系统相连通的恒压层液体出口，所述溢流层底部设置与所述水箱相连通的溢流口。

进一步地，所述透明裂隙模型系统包括裂隙模型、进口端塞和出口端塞；

所述裂隙模型包括由透明上板、透明下板和两侧的侧挡板形成的两端开口的裂隙；所述透明上板的下表面和所述透明下板的上表面为粗糙面；

所述进口端塞包括进液口、进气口、进液管道、进气管道和气液混合装置；所述进液口与所述恒压层液体出口相连通；所述进气口与所述储气瓶相连通；所述进液口和所述进气口分别与所述进液管道和所述进气管道相连通；所述进液管道和所述进气管道分别设置于所述气液混合装置的上方和下方且与所述气液混合装置相连通；所述气液混合装置与所述裂隙相连通；

所述出口端塞包括与所述裂隙相连通的气液出口。

进一步地，所述进液管道包括液体水平分布管道和竖直进液管道；所述进气管道包括气体水平分布管道和竖直进气管道；

所述进液口和所述进气口分别与所述液体水平分布管道和所述气体水平分布管道相连通；

所述液体水平分布管道和所述气体水平分布管道分别横向贯穿所述竖直进液管道和所述竖直进气管道且分别与所述竖直进液管道和所述竖直进气管道相连通；所述竖直进液管道和所述竖直进气管道分别与所述气液混合装置相连通。

进一步地，所述进口端塞和所述出口端塞与所述裂隙模型之间分别设置包括通孔的乳胶膜。