一種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置，包括水箱、供氣裝置和管道，還包括可更換的有機玻璃接頭和用于連接管道與氣孔的氣動接頭，所述水箱下方設置凸臺，凸臺設置通孔且通孔帶有內(nèi)螺紋，可更換的有機玻璃接頭表面設置外螺紋并與所述內(nèi)螺紋配合，可更換的有機玻璃接頭上設置上下貫穿的氣孔，在可更換的有機玻璃接頭下端面的氣孔所在位置設置具有內(nèi)螺紋的安裝孔，氣動接頭安裝在所述具有內(nèi)螺紋的安裝孔里，至少有兩個所述氣孔，對應的具有內(nèi)螺紋的安裝孔、氣動接頭及供氣裝置也至少有兩個。本發(fā)明可以模擬多列的具有確定孔徑及孔間距的氣泡行為，拆卸方便、研究工況多、經(jīng)濟性好。
【專利說明】—種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣液兩相流、氣泡動力學的實驗裝置，尤其涉及一種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置。

【背景技術】
[0002]氣液兩相流動及氣泡行為廣泛存在于熱能動力裝置、化工機械中，會影響系統(tǒng)的流動、傳熱特性。因此，對氣液兩相流動及氣泡的行為進行實驗研究具有重要的工程意義。目前，國內(nèi)外學者對氣液兩相流動與氣泡行為進行了大量的實驗研究，但無論是在氣液兩相流動或是氣泡行為方面都主要集中在單列氣泡上，針對多列氣泡行為進行研究的實驗裝置較少。天津大學王紅一采用的是一套垂直放置的可視化的鼓泡實驗裝置模擬兩相流場(王紅一“水中氣泡圖像處理方法及運動特性研究”)，其雖能較好地模擬兩相流場及氣泡行為，但是只能產(chǎn)生單列氣泡，不能用于多列氣泡研究。Laboratoire des Sciences duGe' nie Chimique 的 Ε.Camaras 的實驗裝置(E.Camaras.“Influence of coalescencebehav1ur of the liquid and of gas sparging on hydrodynamics and bubblecharacteristics in a bubble column”)雖然能模擬多列氣泡,但是其缺陷在于:(I)其實驗裝置中用于產(chǎn)生氣泡的鼓泡器產(chǎn)生的氣泡雜亂無章，不便于研究多列氣泡的生長、形成、形態(tài)及氣泡間的相互作用；(2)其產(chǎn)生的氣泡沒有確定的孔距與孔間距，不便于研究不同條件下氣泡間的相互作用；(3)其實驗裝置更換鼓泡器的替換成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了提供一種結構簡單、應用范圍廣、能產(chǎn)生多列、具有確定孔距及孔間距的氣泡的用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括水箱、供氣裝置和管道，還包括可更換的有機玻璃接頭和用于連接管道與氣孔的氣動接頭，所述水箱下方設置凸臺，凸臺設置通孔且通孔帶有內(nèi)螺紋，可更換的有機玻璃接頭表面設置外螺紋并與所述內(nèi)螺紋配合，可更換的有機玻璃接頭上設置上下貫穿的氣孔，在可更換的有機玻璃接頭下端面的氣孔所在位置設置具有內(nèi)螺紋的安裝孔，氣動接頭安裝在所述具有內(nèi)螺紋的安裝孔里，至少有兩個所述氣孔，對應的具有內(nèi)螺紋的安裝孔、氣動接頭及供氣裝置也至少有兩個。
[0005]本發(fā)明還包括這樣一些結構特征:
[0006]1.所述供氣裝置包括自初始端依次用管道連接氣泵、流量調(diào)節(jié)閥、玻璃轉子流量計和止回閥，止回閥的輸出端通過管道與氣動接頭連接。
[0007]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用可更換的有機玻璃接頭，通過水箱下部設置的凸臺與可更換的有機玻璃接頭的配合，可以實現(xiàn)不用更換整個實驗裝置，而只需更換不同的有機玻璃接頭(在標準化的可更換的有機玻璃接頭加工過程中加工出具有不同的氣孔數(shù)、孔徑、氣孔間距的接頭)，便能模擬不同孔徑，不同孔間距，以及單列及多列氣泡的生成、脫離、上升等行為，具有可應用的范圍廣、模擬的工況多、成本低等優(yōu)點；本發(fā)明的可更換的有機玻璃接頭與水箱通過螺紋擰合安裝，安裝方便；管道與可更換的接頭采用氣動接頭進行連接，可防止水箱中液體的泄漏，排除因液體泄漏對實驗結果帶來的誤差；氣泵產(chǎn)生的氣體流量可調(diào)節(jié)，且在流量計與氣泵中裝有流量調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)對氣體流量的微調(diào)，可完成不同氣體流量下的氣液兩相流實驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖(以兩個氣孔為例，后續(xù)不再贅述)；
[0009]圖2是本發(fā)明的水箱的結構示意圖；
[0010]圖3是本發(fā)明的水箱下部凸臺的結構示意圖；
[0011]圖4是本發(fā)明的可更換的有機玻璃接頭的結構示意圖；
[0012]圖5是圖4的俯視圖；
[0013]圖6是本發(fā)明的可更換的有機玻璃接頭的下部結構示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0015]結合圖1至圖6，本發(fā)明所提供的一種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置包括水箱1、供氣裝置和管道，還包括可更換的有機玻璃接頭3和用于連接管道與氣孔11的氣動接頭5，所述水箱I下方設置凸臺2，凸臺2設置通孔且通孔帶有內(nèi)螺紋13，可更換的有機玻璃接頭3表面設置外螺紋14并與所述內(nèi)螺紋13配合，可更換的有機玻璃接頭3外徑與凸臺2內(nèi)徑相等，也即可更換的有機玻璃3通過外螺紋14擰合在凸臺上實現(xiàn)與水箱I的連接；可更換的有機玻璃接頭3上設置上下貫穿的氣孔11，氣孔11等效于氣體流道4，在可更換的有機玻璃接頭3下端面的氣孔11所在位置設置具有內(nèi)螺紋的安裝孔12，氣動接頭5安裝在所述具有內(nèi)螺紋的安裝孔12里，氣動接頭5可防止水箱I中液體泄漏。
[0016]本發(fā)明是為了研究多列氣泡的行為，因此，所述的可更換的有機玻璃接頭3上至少有兩個氣孔11，對應的具有內(nèi)螺紋的安裝孔12、氣動接頭3及供氣裝置也至少有兩個，以實現(xiàn)多列氣泡行為的研究，但氣孔數(shù)量及氣孔之間的間距要按照可更換的有機玻璃接頭的大小合理設置。利用設置在可更換的有機玻璃接頭3上的氣孔11可以生成具有確定的孔距及孔間距的多列氣泡。
[0017]供氣裝置包括自初始端依次用管道氣泵9、流量調(diào)節(jié)閥8、玻璃轉子流量計7和止回閥6，氣泵9和交流電源10連接，止回閥6的輸出端通過管道與氣動接頭5連接，在管道連接中串聯(lián)止回閥6，防止水箱中的液體倒流?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)氣泵9來初步控制實驗中氣體流量的大小，用流量調(diào)節(jié)閥8可對流量進行微調(diào)，流量計數(shù)由玻璃轉子流量計7讀出。流量計7可更換量程，小量程流量計計數(shù)范圍為16-160mL/min，大量程流量計計數(shù)范圍為160-1 BOOmT ,/mi η。
[0018]在本發(fā)明的具體實施過程中，可以先標準化地加工出同一外徑的可更換的有機玻璃接頭若干個，根據(jù)實驗要求在可更換的有機玻璃接頭3上鉆氣孔11及相應的具有內(nèi)螺紋的安裝孔12，可以按照需求更換不同孔徑、孔間距的有機玻璃接頭，可以不用更換整個實驗裝置即可實現(xiàn)要求的不同種類的氣泡行為研究的實驗，包括模擬不同孔徑、不同孔間距的多列氣泡行為。在可更換的有機玻璃接頭3的上表面的氣孔11所在的位置可以設置凸臺，這樣能觀測到離水箱底部有一定距離的氣泡行為。
【權利要求】
1.一種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置，包括水箱、供氣裝置和管道，其特征在于:還包括可更換的有機玻璃接頭和用于連接管道與氣孔的氣動接頭，所述水箱下方設置凸臺，凸臺設置通孔且通孔帶有內(nèi)螺紋，可更換的有機玻璃接頭表面設置外螺紋并與所述內(nèi)螺紋配合，可更換的有機玻璃接頭上設置上下貫穿的氣孔，在可更換的有機玻璃接頭下端面的氣孔所在位置設置具有內(nèi)螺紋的安裝孔，氣動接頭安裝在所述具有內(nèi)螺紋的安裝孔里，至少有兩個所述氣孔，對應的具有內(nèi)螺紋的安裝孔、氣動接頭及供氣裝置也至少有兩個。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于多列氣泡行為研究的可拆卸實驗裝置，其特征在于:所述供氣裝置包括自初始端依次用管道連接氣泵、流量調(diào)節(jié)閥、玻璃轉子流量計、和止回閥，止回閥的輸出端通過管道與氣動接頭連接。
【文檔編號】G01M10/00GK104236850SQ201410498841
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2014年9月26日
【發(fā)明者】譚思超, 文靜, 付學寬, 孟濤, 王嘯宇, 朱子健 申請人:哈爾濱工程大學