[实用新型]准二维气-固两相流实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种准二维气-固两相流实验装置。

背景技术

气固两相流广泛存在于自然界以及化工、能源、医药、食品生产等工业领域，典型运用有气力输送装置、旋风分离器、流化床等，因而研究气固两相流动规律具有重要的意义。在流化床中,存在由固体颗粒和气体组成的乳化相及以气泡状态出现的气泡相,气固流态化呈现非均匀性。这种非均匀流动结构对于流化床内的动量、热量和化学反应速率等影响很大。因此了解流化床内非均匀结构及其动态行为对流化床反应器的设计和操作至关重要。气固体两相流动中捕捉固相颗粒运动特性的实验研究对于揭示气固两相间作用机理具有重要意义，成为探索流化床内气固两相流动特性研究的热点之一。

但就现阶段准二维气-固两相流实验系统，往往采用鼓风机作为气源，以床体尺寸确定外框架尺寸结构，特别是一次成型制造弱化了实验装置的机动灵活性。目前所拥有的实验台，无法满足流化床多尺寸多工况多点测量的试验要求，受到风机脉动频率的影响，降低了实验的准确性，固定式的结构也不利于装置的安装拆卸与调整，增加了施工难度和成本。

发明内容

本实用新型针对目前的准二维气-固两相流实验系统本身细长容易失稳以及实验工况的多变的问题，提出了一种使用方便、容易拆卸、系统稳定的准二维气-固两相流实验装置。

本实用新型所述的准二维气-固两相流实验装置，其特征在于：包括底部带有进气孔的流化床主体、承压加湿装置、外框架、压缩气体钢瓶和带有显示屏的NI设备，所述的流化床主体垂直固定在所述的外框架上；所述的流化床主体水平方向分别安装两层隔网，所述的隔网将流化床主体内部分割成上下三层，最底层均匀填充泡沫多孔介质，中间层均匀填充金属钢珠，最上层侧壁沿轴向均匀排列若干插孔，所述的NI设备的感应探头插入相应的插孔中；

所述的承压加湿装置包括加湿主体和与加湿主体配套的顶盖，所述的顶盖上设置进气口、出气口，所述的进气口与所述的压缩气体钢瓶的出气出口管路连接；所述的出气口的出气端与流化床主体底部的进气孔连通，且所述的进气口的出气端水平高度低于所述的出气口的进气端。

所述的流化床主体的上部的横截面为矩形，底部减缩形成进气孔。

所述的承压加湿装置的进气口的出气端没入加湿主体内填充的液体液面以下，所述的出气口的进气端露出加湿主体内填充的液体液面以上。

所述的流化床主体的最上层采用透光玻璃。

所述的隔网的网格目数为30目。

所述的流化床主体轴向设置均匀排列LED灯的照明板。

所述的压缩气体钢瓶与所述的承压加湿装置的进气口之间设置质量控制流量计。

所述的外框架采用铝合金材料制成。

准二维气-固两相流实验装置工作流程：压缩气体经减压阀降压至正常工作压力后，通入质量控制流量计实现流量精确控制，再经由承压加湿装置加湿后，正式进入准二维流化床本体，气体首先进入最底层的泡沫多孔介质内进行一次预混，完成后紧接着进入中间层进一步混流以满足流化床入流速度稳定均匀的要求后进入最上层的预先填充的待测定颗粒内，此时，NI设备的感应探头受触发后开始采集数据和图像，并将收集的数据传输到NI设备记录下来。

本实用新型的有益效果是：本装置的实验数据准确、尺寸小，易于拆卸。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型的流化床主体的结构图。

图3是本实用新型的流化床主体的侧视图。

图4是本实用新型的流化床主体的俯视图。

图5是本实用新型的承压加湿装置的主视图。

图6是本实用新型的承压加湿装置的侧视图。

图7是本实用新型的承压加湿装置的俯视图。

图8是本实用新型的外框架主视图。

图9是本实用新型的外框架的侧视图。

图10是本实用新型的外框架的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

本实用新型所述的准二维气-固两相流实验装置，包括底部带有进气孔11的流化床主体1、承压加湿装置2、外框架3、压缩气体钢瓶和带有显示屏的的NI设备，所述的流化床主体1垂直固定在所述的外框架4上；所述的流化床主体1水平方向分别安装两层隔网12，所述的隔网12将流化床主体1内部分割成上下三层，最底层13均匀填充泡沫多孔介质，中间层14均匀填充金属钢珠，最上层15侧壁沿轴向均匀排列若干插孔16，所述的NI设备的感应探头插入相应的插孔中；