本發(fā)明屬于熱能動力工程實驗測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置。
背景技術(shù)：
節(jié)能減排是我國基本國策，也是“十三五”時期經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要目標(biāo)。在榆林神府蘭炭生產(chǎn)中，文丘里塔是從荒煤氣中冷凝回收煤焦油的主要設(shè)備，其節(jié)能尤為重要。然而，在文丘里管中，如果調(diào)節(jié)文丘里管結(jié)構(gòu)參數(shù)，獲得較大的壓降梯度將引起液膜表面凝結(jié)溫度改變，液膜表面的張力梯度也隨之改變，容易發(fā)生液滴的熱毛細(xì)遷移，目前，研究較多的是界面上外加溫度梯度或濃度梯度時產(chǎn)生張力梯度誘導(dǎo)液滴熱毛細(xì)遷移，而壓力梯度引起界面張力梯度所誘發(fā)的熱毛細(xì)遷移鮮有報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用方便，能夠解決現(xiàn)有文丘里管中蒸汽接觸冷凝效率較低的問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
本發(fā)明公開的一種觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置，包括母液供給單元，子液供給單元，文丘里管及測量儀表；母液供給單元和子液供給單元均與文丘里管相連通，母液供給單元為文丘里管輸送空氣流，子液供給單元為文丘里管提供冷卻水，測量儀表設(shè)置在文丘里管外部。
優(yōu)選地，母液供給單元由氣泵、進(jìn)氣管和氣箱組成，氣泵通過進(jìn)氣管與文丘里管相連，在氣泵和文丘里管相連的進(jìn)氣管管路上依次設(shè)置氣箱和進(jìn)氣閥。
優(yōu)選地，所述子液供給單元由循環(huán)泵、冷水管及噴頭組成，冷水管一端與循環(huán)泵相連，另一端伸入文丘里管內(nèi)；噴頭安裝在伸入文丘里管內(nèi)的冷水管上。在冷水管上還設(shè)有冷水閥。
優(yōu)選地，文丘里管由透明材質(zhì)制成。
進(jìn)一步優(yōu)選地，文丘里管由有機(jī)玻璃制成。
優(yōu)選地，測量儀表包括若干個壓力表，若干個壓力表沿文丘里管10高度方向上依次設(shè)置。
進(jìn)一步優(yōu)選地，在文丘里管沿著收縮段和喉段由上至下依次安裝有第一壓力表、第二壓力表、第三壓力表、第四壓力表及第五壓力表。
優(yōu)選地，還包括用于拍攝液滴遷移的攝像機(jī)。
進(jìn)一步優(yōu)選地，攝像機(jī)設(shè)置在文丘里管中間或偏上的收縮段和喉段部位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
本發(fā)明公開的觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置由母液供給單元，子液供給單元，文丘里管和測量儀表組成。母液供給單元能夠為文丘里管提供一定流量和壓力的空氣流。子液供給單元產(chǎn)生冷卻水，冷卻水能夠在文丘里管中形成液滴，使其置于母液空氣中。在文丘里管外部設(shè)置測量儀表，用來顯示其內(nèi)部壓降梯度。該裝置結(jié)構(gòu)巧妙，簡單緊湊，所需動力少，節(jié)能環(huán)保，成本低。
進(jìn)一步地，文丘里管采用有機(jī)玻璃管加工而成，可用攝像機(jī)觀測液滴在空氣中的形變和遷移規(guī)律。通過改變母液和子液流量、噴頭尺寸、文丘里管尺寸、母液和子液種類來觀測不同工況下液滴在變壓場中的遷移規(guī)律。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：1氣泵，2進(jìn)氣管，3氣箱，4進(jìn)氣閥，5冷水管，6冷水閥，7循環(huán)泵，8噴頭，9攝像機(jī)，10文丘里管，11第五壓力表，12第四壓力表，13第三壓力表，14第四壓力表，15第一壓力表。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
實施例1
參見圖1，本發(fā)明公開的觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置，包括母液供給單元，子液供給單元，文丘里管10及測量儀表；母液供給單元和子液供給單元均與文丘里管10相連通，母液供給單元為文丘里管10輸送空氣流，子液供給單元為文丘里管10提供冷卻水，測量儀表設(shè)置在文丘里管10外部。
所述母液供給單元由氣泵1、進(jìn)氣管2和氣箱3組成，氣泵1通過進(jìn)氣管2與文丘里管10相連，在氣泵1和文丘里管10相連的進(jìn)氣管管路上依次設(shè)置氣箱3和進(jìn)氣閥4。
所述子液供給單元由循環(huán)泵7、冷水管5及噴頭8組成，冷水管5一端與循環(huán)泵7相連，另一端伸入文丘里管10內(nèi)；噴頭8安裝在伸入文丘里管10內(nèi)的冷水管5上。在冷水管5上還設(shè)有冷水閥6。
所述文丘里管10由透明材質(zhì)制成。進(jìn)一步優(yōu)選地，文丘里管10由有機(jī)玻璃制成。
優(yōu)選地，所述測量儀表包括若干個壓力表，若干個壓力表沿文丘里管10高度方向上依次設(shè)置。更進(jìn)一步優(yōu)選地，在文丘里管10沿著收縮段和喉段由上至下依次安裝有第一壓力表15、第二壓力表14、第三壓力表13、第四壓力表12及第五壓力表11。
裝置還包括用于拍攝液滴遷移的攝像機(jī)9。優(yōu)選地，攝像機(jī)9設(shè)置在文丘里管10中間或偏上的收縮段和喉段部位。
該裝置由母液供給單元、子液供給單元、文丘里管裝置和測量儀表組成。母液供給單元是由氣泵、氣箱和進(jìn)氣管組成，可為文丘里管提供一定流量和壓力的空氣流。子液供給單元由循環(huán)泵、冷水管和噴頭組成。冷卻水可經(jīng)由冷水管進(jìn)入噴頭，并在文丘里管中形成液滴，使其置于母液空氣中。沿文丘里管高度方向依次安裝若干壓力表，用來顯示其內(nèi)部壓降梯度。
實施例2
氣泵1通過進(jìn)氣管2連接在文丘里管10左側(cè)，在進(jìn)氣管2上依次安裝有氣箱3和進(jìn)氣閥4。在文丘里管10的右側(cè)安裝有循環(huán)泵7和冷水管5，在該冷水管5上安裝有冷水閥6，在該冷水管5伸入到文丘里管10的一端安裝有噴頭8，在文丘里管10的上部和中間側(cè)的收縮段和喉段的部位安裝有攝像機(jī)9。在文丘里管10的左側(cè)沿著收縮段和喉段部位依次安裝有第一壓力表15、第二壓力表14、第三壓力表13、第四壓力表12和第五壓力表11。
本發(fā)明的觀測文丘里管壓降梯度下液滴遷移的裝置，在使用時：
關(guān)閉進(jìn)氣閥4，大氣中的空氣經(jīng)由進(jìn)氣管2進(jìn)入氣箱3，儲存一定壓力的空氣。然后打開進(jìn)氣閥4，為文丘里管10通入具有一定壓力的空氣。當(dāng)空氣流經(jīng)文丘里管10的收縮段時，流動截面減少，壓力下降，布置在文丘里管10左側(cè)的第一壓力表15、第二壓力表14、第三壓力表13、第四壓力表12和第五壓力表11可依次測得文丘里管10內(nèi)部空氣的壓降梯度。文丘里管10的另一側(cè)安裝的冷水管5，能夠通過循環(huán)泵7通入冷卻水，經(jīng)噴頭8形成液滴噴入到文丘里管10中。從而形成以空氣為母液，冷卻水為子液的在壓降梯度下的液滴遷移運動。文丘里管10采用有機(jī)玻璃管制作，可采用攝像機(jī)9拍攝水滴在空氣中的遷移形變運動。此外，可改變空氣流量，冷卻水流量，噴頭8的尺寸來觀察水滴在空氣中的不同的遷移規(guī)律。還可改變文丘里管10的結(jié)構(gòu)參數(shù)形成不同的壓降梯度。同時，可改變母液空氣的種類，和子液水的種類觀察不同流體中液滴遷移規(guī)律。