[发明专利]一种可视孔隙模型清洗及试验观测连接系统

说明书

提供了一种可视孔隙模型清洗及试验观测系统，包括：第一注射泵，可视孔隙模型，第二注射泵，其中，所述第一注射泵与所述可视孔隙模型的第一端口通过第一接头可拆装地密封连接，所述第二注射泵与所述可视孔隙模型的第二端口通过第二接头可拆装地密封连接；其中，所述可视孔隙模型为平板模型，其第一端口和第二端口为矩形端口，第一接头和第二接头与所述可视孔隙模型相接的部分为矩形，以便与第一端口和第二端口匹配；其中，在清洗操作时，所述第一注射泵提供的流体通过第一接头注入所述可视孔隙模型并通过第二接头流出；在试验操作时，所述第一注射泵和第二注射泵共同提供流体的恒速或恒压注入。

技术领域

本申请涉及孔隙结构内多相流体流动行为测量技术领域，尤其涉及一种矩形截面处连接系统。

背景技术

近年来3D打印技术的快速发展为便捷制造复杂结构模型提供了极大的便利。结合透明聚酯材料进行打印也为制造可视化孔隙结构模型，进而研究孔隙结构内的流体驱替行为提供了新的思路。为了方便记录复杂孔隙结构内的多相流体驱替行为，模型通常设计为薄片透明模型，其出入口横截面多为狭长矩形截面。驱替实验中，通过高速相机记录模型内部流体的流动行为，进而分析复杂孔隙结构内多相流体驱替规律。

传统激光雕刻或化学刻蚀方法制作成本高、制作难度大，需专业人员和设备进行制作。3D打印技术的快速发展改变了这一困境，在进行完模型的几何形貌设计后，可通过透明聚酯材料和3D打印技术自动化实现模型的制造，制作周期短、成本低、全部过程由计算机自动控制。3D打印技术可实现复杂孔隙结构模型和盖板的一体成型，大大简化了模型制作流程。同时3D打印技术可实现Z方向孔隙结构形貌的起伏刻画，可制作传统激光雕刻或化学刻蚀方法难以制作的三维模型。由于3D打印技术的这些优势，使其成为了制造可视孔隙模型的一种新型方法。

然而采用3D打印技术制造可视孔隙模型并进行驱替试验同样面临着一些问题。首先为了保证打印精度，在3D打印过程中通常在具有上覆材料的孔隙结构内临时填充支撑材料，并在模型成型后对支撑材料进行清洗，最终形成可视孔隙模型。传统清洗方式多将模型浸泡入清洗液中，通过清洗液对支撑材料进行溶解，以达到清理的目的。为了加快清洗速度，可将模型和清洗液放入超声波清洗机中。然而即使是放入了超声波清洗机中，清洗速率依旧不理想。这主要是由于孔隙结构内部复杂迂曲的孔隙结构导致清洗液和支撑材料缺乏足够的接触面积，清洗液通过扩散的方式进入复杂孔隙结构达不到对支撑材料的快速清理。为了实现模型内部支撑材料的快速清理，需使清洗液通过对流的方式通过复杂孔隙结构，循环往复实现对支撑材料的冲刷与清理。这其中一个关键问题是实现矩形截面处可视孔隙模型与循环注射系统的有效连接。

其次，在实验室采用透明聚酯材料和3D打印技术制备的可视孔隙模型进行驱替试验观测，通过高速相机记录模型内部流体的流动行为，需要保证整个测试系统的密闭连接，实现注入压力或流速的精确控制。这其中的关键问题同样是实现矩形截面处可视孔隙模型与压力或流速控制系统的有效密闭连接。

因此，针对上述问题，发展一种可视孔隙模型矩形截面处连接装置，快速、重复地实现可视孔隙模型与清洗或注入系统的防渗抗压连接显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种可视孔隙模型清洗及试验观测连接系统，能够快速、重复地实现可视孔隙模型与清洗或注入系统的防渗抗压连接，同时完成可视孔隙模型的清洗以及流体驱替可视化试验中模型和注入系统的连接。

提供了一种可视孔隙模型清洗及试验观测系统，包括：第一注射泵，可视孔隙模型，第二注射泵，其中，所述第一注射泵与所述可视孔隙模型的第一端口通过第一接头可拆装地密封连接，所述第二注射泵与所述可视孔隙模型的第二端口通过第二接头可拆装地密封连接；

其中，所述可视孔隙模型为平板模型，其第一端口和第二端口为矩形端口，第一接头和第二接头与所述可视孔隙模型相接的部分为矩形，以便与第一端口和第二端口匹配；