[发明专利]一种用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置

权利要求书

1.一种用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，包括循环管道、气泡发生装置、介质输入装置、液滴发生装置、控温装置和图像采集装置；

所述循环管道分为上升段、过渡段和下降段，所述上升段和所述过渡段通过旋转法兰连接，以实现模拟不同工况下，碰撞发生时的不同倾斜角度，并且所述上升段为透明管，以适用于观察气泡与液滴的碰撞过程，所述过渡段与所述下降段相连通；

所述气泡发生装置、所述介质输入装置和所述液滴发生装置设置在所述上升段上，所述介质输入装置适于向所述循环管道提供液体介质，所述气泡发生装置发生的气泡通过所述液体介质进入所述上升段，所述气泡发生装置设置在所述液滴发生装置的下方，以实现液滴与气泡在所述上升段发生碰撞；

所述控温装置设置在所述循环管道的外部，所述控温装置适于对所述循环管道进行加热或降温；

所述图像采集装置设置在所述上升段处，所述图像采集装置适于监控气泡与液滴的碰撞过程。

2.根据权利要求1所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述气泡发生装置包括气罐、第一微量注射泵和缓冲室，所述气罐与所述缓冲室通过所述第一微量注射泵相连，所述缓冲室内发生气泡，通过改变所述缓冲室内的注气量来实现达到改变气泡的发生频率，通过改变所述第一微量注射泵的针头的直径来实现达到改变发生的气泡的粒径大小。

3.根据权利要求2所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述缓冲室包括发生腔、微量注射器连接口和连接管连接口，所述发生腔的底部设有所述微量注射器连接口，所述微量注射器连接口与所述第一微量注射泵通过所述第一微量注射泵的针头相连，所述发生腔的顶部设有所述连接管连接口，所述连接管连接口通过所述介质输入装置与所述上升段相连。

4.根据权利要求3所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述介质输入装置包括往复泵、介质罐、流量计、介质输送管、连接管，所述往复泵与所述介质罐相连，所述介质罐的出液端通过所述介质输送管与所述连接管相连，靠近所述连接管处的所述介质输送管为软管，所述介质输送管上设有所述流量计，所述连接管的一端与所述连接管连接口相连，所述连接管的另一端与所述上升段相连。

5.根据权利要求4所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述连接管包括管体、进水端、球阀、进气端和第一法兰，所述进水端设置在所述管体的底端的侧壁上，所述进水端处设有所述球阀，所述进水端与所述介质输送管通过所述球阀相连，所述进气端设置在所述管体的底端，所述管体的顶端通过所述第一法兰与所述上升段相连，所述液滴发生装置与所述第一法兰之间的所述上升段的管路的一侧设有所述图像采集装置。

6.根据权利要求1所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述液滴发生装置包括罐体、第二微量注射泵、供液管和第二连接法兰，所述罐体、所述第二微量注射泵与所述第二连接法兰通过所述供液管相连，所述供液管靠近所述第二连接法兰处为软管，所述第二连接法兰与所述上升段相连，所述第二连接法兰上设有开口，所述开口用于与所述第二微量注射泵连接，所述第二连接法兰与所述旋转法兰之间的所述上升段的一侧设有所述图像采集装置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述控温装置包括水浴循环套管和水浴控制器，所述水浴循环套管套设在所述循环管道的外壁上，所述水浴循环套管与所述水浴控制器相连。

8.根据权利要求6所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述用于模拟气泡和液滴相互碰撞的装置还包括油水分离器和螺杆泵，所述油水分离器的进液端与所述下降段相连，所述油水分离器的出液端通过所述螺杆泵与所述罐体相连。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述上升段的管道包括圆形通道和方形外壁，介质输送管所述圆形通道外包裹方形外壁，所述方形外壁与所述圆形通道之间的夹层内充有纯净水。

10.根据权利要求5或6所述的用于模拟气泡与液滴相互碰撞的装置，其特征在于，所述气泡发生装置与所述液滴发生装置之间的所述上升段的管道可拆卸，通过替换不同长度的管道，以改变气泡与液滴的碰撞速度。