[实用新型]缝洞介质可视化多相流流体实验装置

说明书

本实用新型提供一种缝洞介质可视化多相流流体实验装置，属于微流体研究技术领域。所述装置包括：注入系统，用于精确注入水、气和油其中的任何一种流体；控制系统，用于对所述装置流动管路实现半自动切换开关；成像系统，用于实现液相中粒子的成像，使相机对流体进行图像采集；回压系统，用于对可视化模型出口端进行压力调节，包括气体源回压阀，回压系统的调节精度为1kPa。本实用新型装置满足背光可视法研究多相流体流态特征和激光面(片)光源研究多相流体流场特征，满足微流体流动特征研究，以及三维模型实现不同剖面的流场计算，并同时测量模型中油、水两相的流场大小。提高了PIV实验和背光可视法油气水三相界面研究的实验结果精度及实验效率。

技术领域

本实用新型涉及微流体研究技术领域，尤其是涉及一种缝洞介质可视化多相流流体实验装置。

背景技术

粒子图像测速法(Particle Image Velocimetry，简称PIV)，是七十年代末发展起来的一种瞬态、多点、无接触式的激光流体力学测速方法，能在同一瞬态记录下大量空间点上的速度分布信息，并可提供丰富的流场空间结构以及流动特性。目前的PIV装置成像系统调节精度低，回压系统的压力调节精度为1MPa，存在压力调节精度低的问题。

背光可视化法(Backlight Visualization Method,简称BVM)，是让不同流体流过拟三维可视化物理模型，其中拟三维可视化物理模型是根据实验设计并3D打印出来的，在一侧布置LED面光源或激光面光源，在对侧平行布置图像记录设备如高速相机、摄像机等记录实验过程，通过图像处理程序进行量化研究,重点研究流体流动形态、三相界面变化、气体特征、波及体积、润湿性转向等问题。

现有的实验装置中能实现对石油流体可视化研究的油水两相实验研究还比较少，且已有的油水两相实验装置，存在实验结果图像采集不清楚、精度低、实验效率低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种缝洞介质可视化多相流流体实验装置，可满足背光可视法研究多相流体流态特征和激光面(片)光源研究多相流体流场特征，满足微流体流动特征研究，以及三维模型实现不同剖面的流场计算，并同时测量模型中油、水两相的流场大小。本实用新型装置可以使用高速相机精确捕捉实验结果图像，提高了PIV实验和背光可视法油气水三相界面研究的实验结果精度及实验效率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种缝洞介质可视化多相流流体实验装置，该装置包括：

注入系统，用于精确注入水、气和油其中的任何一种流体；

控制系统，用于对所述装置流动管路实现半自动切换开关；

成像系统，用于实现液相中粒子的成像，使相机对流体进行图像采集；

回压系统，用于对可视化模型出口端进行压力调节，包括气体源回压阀，回压系统的调节精度为1kPa。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述缝洞介质可视化多相流流体实验装置还包括：

采集系统，用于对所述装置的压力、流量、图像信息进行采集和图像处理。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述采集系统包括：

压力传感器，用于采集所述控制系统的压力；

高速相机，用于采集流经所述成像系统流体的粒子成像、流动形态和相界面图像；

压差传感器，用于采集所述成像系统进口与出口的压力差；

电子天平，用于采集水和油的流体量值；

气体流量计，用于采集所述气体流量值；

计算机，用于记录和处理上述数据值。