[发明专利]一种用于研究起伏管线携液的实验装置

权利要求书

1.一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：包括气相供给系统、实验管路系统和测量系统；

所述的气相供给系统包括依次管路连接的空气压缩机(1)、气体缓冲罐(5)和混合器(8)；

所述的实验管路系统包括在混合器(8)后依次通过法兰管路连接的进液管道、U型管(15)和出液管道，所述的进液管道、U型管(15)和出液管道均为透明材质，所述的进液管道与出液管道为水平管路，U型管(15)包括对称设计的下倾段和上倾段，U型管(15)下倾段前开有注水孔(14)，进液管道内固定有起旋器(11)，所述的实验管路系统还包括供U型管(15)浸入的开口透明水箱(16)，开口透明水箱(16)内灌注有水且水深没过U型管(15)的下端；

所述的测量系统包括气体流量计(7)、压力传感器、若干压差传感器(27)、温度传感器(10)、光源(29)和高速摄像机(18)；所述的气体流量计(7)位于气体缓冲罐(5)与混合器(8)之间的管路上；所述的压力传感器位于进液管道上，且位于进液管道安装起旋器(11)管路之前；所述的压差传感器(27)则分别位于U型管(15)的下倾段、上倾段和出液管道所对应位置处；所述的温度传感器(10)则设置在出液管路中段位置处；所述的光源(29)对应设置在U型管(15)后方，高速摄像机(18)则与光源(29)对应并置于开口透明水箱(16)前方。

2.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的实验管路系统下设有用于支撑实验管路系统的平台系统；所述的平台系统包括分别对应进液管道和出液管道下方设置的支架(28)，所述的支架(28)上固定有实验平台(22)，所述的实验平台(22)上则固定有支撑进液管道和出液管道的管托(19)；进液管道下方的支架(28)与出液管道下方的支架(28)之间则连接有与U型管(15)开口方向相对的U型支架(17)。

3.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的进液管道包括法兰连接的第一段实验管道(9)和第二段实验管道(12)，所述的压力传感器位于第一段实验管道(9)末端，所述的起旋器(11)则固定在第一段实验管道(9)与第二段实验管道(12)之间的法兰中，所述的起旋器(11)包括中心轴和环绕在中心轴上的四个螺旋叶片。

4.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的出液管道包括第三段实验管道(21)，所述第三段实验管道(21)前端与U型管(15)法兰连接，该法兰后的第三实验管道外固定有透明方砖(20)，所述的透明方砖(20)上表面具有供第三实验管道配合嵌入的柱形中空，所述的第三段实验管道(21)尾端通过法兰连接有弯头(23)，所述弯头(23)尾端连接有软管(24)，软管(24)尾端出水口处设有承接出水的水桶(25)。

5.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的空气压缩机(1)与气体缓冲罐(5)之间的管路上设有止回阀(2)，所述的气体缓冲罐(5)与气体流量计(7)之间的管路上还设有气体流量调节阀(6)；所述的气体缓冲罐(5)顶部设有弹簧式安全阀(3)和压力表(4)。

6.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的开口透明水箱(16)与进液管道、U型管(15)和出液管道均采用相同的有机玻璃材质制成。

7.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的混合器(8)内布满长条状波浪板。

8.如权利要求1所述的一种用于研究起伏管线携液的实验装置，其特征在于：所述的光源(29)与U型管(15)之间设有宣纸(13)。