[实用新型]小型气液两相流实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体动力学实验装置技术领域，尤其涉及一种小型气液两相流实验装置。

背景技术

工业中存在大量的气/液两相流运动，其需要检测的主要参数包括：流型、分相含率、流量、流速等。气/液两相流系统流型复杂多变，且过渡速度快，因此对气/液两相流流型的测量尤为重要，基于流型的测量，可进一步测量其分相含率，再结合相关测速技术可实现分相流量测量。为研究气/液两相流参数测量方法，需建立气/液两相流实验装置，要求实时性好，操作简单，并能较好地模拟典型流型，但大型气/液两相流实验装置造价昂贵，对场地要求较高，建设难度大，国内仅有少数高校（如天津大学）及研究院建有相应的实验室，这在很大程度上限制了气/液两相流测量技术研究工作的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种结构简单、响应速度快、实时性好且可模拟多种气/液两相流典型流型的小型气液两相流实验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种小型气液两相流实验装置，其特征在于：包括空气压缩机，所述空气压缩机受控于PLC控制器，空气压缩机的出气口与储气罐的进气口连接，储气罐的出气口经气量调节阀与发泡装置的进气口连接；水箱的出水口与水泵的进水口连接，所述水泵的出水口经流量计与发泡装置的进水口连接，变频器的输出端与电机的控制端连接，电机的动力输出端与所述水泵的动力输入端连接，变频器受控于所述PLC控制器，用于通过变频器调节控制水的流量；所述发泡装置的出水口经管路与所述水箱的回水口连接，发泡装置受控于所述PLC控制器，用于在PLC控制器的控制下，改变气泡的大小和状态。

进一步的技术方案在于：所述发泡装置包括上端筒、主体筒、储气筒和下端筒，所述上端筒固定在所述主体筒的上端开口内，上端筒上的开口为所述发泡装置的出水口，所述下端筒固定在所述主体筒的下端开口内，储气筒固定在所述上端筒与下端筒之间的主体筒内，储气筒的上端中心开设有排气孔，气缸拉杆依次经过下端筒以及储气筒下端的开口延伸至所述储气筒内，并与所述排气孔相对设置；主体筒的侧壁上开设有进水口和进气管口，进气管经所述进气管口以及储气筒侧壁上的开口与所述储气筒相连通；所述气缸拉杆与气缸的动力输出端连接，所述气缸受控于所述PLC控制器，PLC控制器通过气缸控制所述气缸拉杆上下运动，使所述排气孔封闭或打开。

进一步的技术方案在于：所述气缸拉杆的最前端设有排气孔端堵，所述排气孔端堵与所述气缸拉杆通过螺纹连接。

进一步的技术方案在于：所述排气孔的下侧面向下凸起，且排气孔端堵上设有凹槽，当所述排气孔端堵将所述排气孔封闭时，所述凸起插入到所述凹槽内。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述装置体积小，便于移动，操作简单，占地面积小，水流量以及总气量可控，在PLC控制器的控制下可实现典型气/液两相流，且运行平稳，造价低，安装简单。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述装置的原理框图；

图2是本实用新型实施例所述装置中发泡装置的剖视结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述装置中发泡装置的控制电路图；

其中：1、空气压缩机2、PLC控制器3、气量调节阀4、发泡装置41、发泡装置的进气口42、发泡装置的进水口43、发泡装置的出水口44、上端筒45、主体筒46、储气筒47、下端筒48、排气孔49、气缸拉杆410、进气管411、排气孔端堵5、水箱6、水泵7、流量计8、变频器9、电机。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。