[发明专利]一种固液二相流测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种固液二相流测试装置，用于测量管道中二相流固体浓度分布及不同工况下压力数据，其特征在于，包括管道发生部分和管道测量部分，管道测量部分位于管道发生部分的上方，其中，

所述的管道发生部分包括一具有搅拌叶轮(1)的水箱(2)，水箱(2)下部出水口设有出水管道，出水管道上依次设置有不锈钢电机泵(3)、电动调节阀(3)以及电磁流量计(5)，电磁流量计(5)后的管道部分向上延伸连接至管道测量部分；

所述的管道测量部分包括位于水箱(2)上方的可拆卸压力泄露管道(7)，可拆卸压力泄露管道(7)与浓度测试管(8)、回流管(9)连接形成循环管道，可拆卸压力泄露管道(7)的一端与下方延伸上来的管道部分连接，可拆卸压力泄露管道(7)的另一端通过管道连接至水箱(2)下部入水口；

所述的可拆卸压力泄露管道(7)用于模拟管道发生泄露、堵塞等工况下的压力测试，可拆卸压力泄露管道(7)设置有泄露孔，可拆卸压力泄露管道(7)的内管壁安装的微压传感器测量发生管道泄漏时轴向压力变化；泄露孔下方设置有接收泄露液体的泄露容器(6)，泄露容器(6)通过回流管道连接至水箱(2)下方进行循环；

所述的管道测量部分放置在光学平台(10)上，光学平台(10)上对应浓度测试管(8)位置处搭建有马赫曾德尔干涉光路，激光被分光镜分成两束光，一束光透过二相流的透明玻璃管作为物光，另一束光作为参考光，形成干涉图，由CCD采集，对全息干涉图做三维重构，显示出颗粒分布，由此得到二相流浓度分布数据；

带搅拌叶轮(1)的水箱(2)将颗粒物和清水搅匀混合，制造出均匀混合的固液二相流，由不锈钢电机泵(3)抽出，电动调节阀(3)以及电磁流量计(5)构成闭环控制，高精度控制出口的流量，此时流量发生装置完成工作，可实际获得测试管前的速度入口边界条件，二相流进入管道测试部分，可进行不同工况下的压力测试以及浓度测试管的浓度分布实验。

2.根据权利要求1所述的一种固液二相流测试装置，其特征在于，所述的浓度测试管(8)为透明文丘里管。

3.一种如权利要求1或2所述的固液二相流测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，按浓度比例将玻璃珠与清水混合，加入到水箱(2)里，启动搅拌叶轮(1)，搅拌工作5-10分钟将颗粒与清水混合均匀；

步骤S2，待固体颗粒搅拌均匀后，打开不锈钢电机泵(3)、电动调节阀(4)、电磁流量计(5)；

步骤S3，通过调节设定的电动调节阀(4)的流量值，按流量值0.1Q，0.2Q直至1.0Q的规律逐渐增大，每次等待运行稳定后开始采集数据，压力数据由泄露孔前后布置的压力传感器采集，三次数据作为平均值，浓度分布数据通过数字全息的方法，重建CCD采集到的全息干涉图，得到颗粒物的三维分布图；

步骤S4，关闭搅拌叶轮(1)，等待整个系统的固体颗粒全部流进搅拌水箱后，再依次关闭不锈钢电机泵(3)、电动调节阀(4)、电磁流量计(5)；

步骤S5，对采集数据进行检查，发现异常则重复步骤S1-S4。