[发明专利]一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置，其特征在于：包括，储液箱、搅拌器、测试段、内齿型扰流器、进液腔室、出液腔室、出液管、进液管、循环泵、滤网、排沫阀、微差压变送器、电磁流量计，储液箱内设置有搅拌装置，储液箱下部连接有进液管，进液管另一端连接至进液腔室，进液管上从靠近储液箱一端开始依次设置有循环泵和电磁流量计，进液腔室内设置有滤网和排沫阀，进液腔室另一端连接测试段，测试段另一端连接至出液腔室，进液腔室与测试段的连接处设置有内齿型扰流器，测试段上靠近出液腔室的一端设置有微差压变送器，出液腔室另一端连接出液管，出液管另一端连接至储液箱。

2.一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：选取补偿离子与表面活性剂的质量配比为1:1∽1:1.5范围内配置浓度为10ppm-100ppm的溶液；

步骤二：循环泵上的电源线与外部插座接通后开始运转，储水箱中加入配置好的溶液通过循环泵的动力作用输送到进液管路中，同时打开与进液管路连接的进分液腔室的截止阀让流体在进分液腔室内得到缓冲并充满进、出分液腔室，待运行10-15分钟后，流体完全充满进、出分液腔；

步骤三：打开排沫阀排除泡沫，静置10-15分钟后，再重新启动循环泵，待装置稳定运行10-15分钟后开始记录实验数据；

步骤四：更换不同的温度和表面活性剂浓度工况，重复上述步骤一至步骤三，收集多次实验数据；

步骤五：整理分析记录的流量和压降，后通过公式C_f=Π²d⁵Δp/32ρlQ²得出减阻率DR=（C_f水-C_f溶液）/C_f水。

3.根据权利要求1所述的一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置，其特征在于：滤网将进液腔室靠近进液管一端和靠近测试段一端分为两段。

4.根据权利要求1所述的一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置，其特征在于：排沫阀设置在靠近测试段一端的进液腔室上方，距进液腔室与测试管连接位置30mm-70mm处。

5.根据权利要求1所述的一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置，其特征在于：管路中用电装置循环、电磁流量计、微压变送器、搅拌装置都与控制箱连接，并通过控制箱控制用电，电磁流量计通过法兰串联在管路中，通过控制箱内变频器控制泵上的电机来改变泵的频率，进而改变流量，电磁流量计实时读取流量；微差压变送器与测试段通过细软管相连，搅拌装置安装在储液箱内部通过电机带动搅拌器转动。

6.根据权利要求1所述的一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置，其特征在于：搅拌器为电动搅拌器，主要部件是叶轮叶轮片和小型电机。

7.根据权利要求1所述的一种降低圆管发展湍流段的减阻实验装置，其特征在于：所述进液腔室内部隔开三个独立的小分液腔室1#、2#、3#，出液腔室内部隔开三个独立的小分液腔室1”、2”、3”；三个对应的进小分液腔室和出小分液腔室通过三种不同管径的不锈钢管道依次并列连接，不锈钢管道靠近进小分液腔室和出小分液腔室的一段均设置有截止阀。