[发明专利]一种气液固多相流管路冲蚀实验装置及其测试方法

权利要求书

1.一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，包括液相段、气相段、气液混合段及测试弯管，液相段出口与气相段出口共同连至气液混合段，

在气液混合段后安装有隔膜压力表，测试弯管的上游管段与隔膜压力表相连，测试弯管的下游管段经过气液分离器与液相段进口相连形成环路，通过气液分离器，保证气液两相分离；

所述液相段包括通过管道依次相连的水箱、耐磨耐蚀泵、液体流量计，所述水箱内设有搅拌器，水箱内盛装有实验介质，实验介质包括液体与砂粒，水箱由透明材质制成，便于观察水箱内液体与砂粒的混合情况，水箱上方设搅拌器，用来搅拌实验介质，耐磨耐蚀泵与变频器相连，用过调节变频器调节管道中液体流速；

所述气相段包括通过管道依次相连的压缩机、缓冲罐、过滤器、气体流量计，气体流量计与压力变送器连接；

所述测试弯管为一种可拆卸式的水平弯管，由测试弯管内拱部分和测试弯管外拱部分组成，测试弯管内拱部分和测试弯管外拱部分均具有弯管段以及设置在弯管段两端并且与弯管段一体成型的直管段，测试弯管内拱部分和测试弯管外拱部分通过卡箍固定，其上开有螺栓孔，两端加工了一体式法兰，通过螺栓与前后管道相连，测试弯管内壁有多个放置实验试样的凹槽，可测试不同位置处的冲蚀形貌和冲蚀失重量，试样底部设计有与螺杆连接的小孔，同时在弯管凹槽底部设有螺杆安装孔，可供小螺杆穿过，螺杆外侧安装螺母用于固定试样。

2.根据权利要求1所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述水箱内壁均布2个挡板，保证水箱内的砂粒分布均匀。

3.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述测试弯管内径为40mm，弯径比为1.5。

4.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述试样的长度、宽度及厚度尺寸与凹槽相配，试样粘贴固定后与弯管内壁平齐，确保管内介质流动状态不受影响。

5.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述耐磨耐蚀泵与测试弯管之间的管道上安装有止回阀与隔膜式抗震压力表，隔膜式抗震压力表用于测量管道中的压力。

6.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述液体流量计采用电磁流量计测量液体流量，气体流量计采用数字式涡街流量计进行气体流量计量，采用电容式压力变送器测量测量气体涡街流量计处的气体压力；流量及压力采集仪表均输出信号，通过多通道高速数据采集卡采集信号；为尽量消除共模噪声的影响，实验中采用差分接线方式，仪表输出的电压信号或电流信号转换为电压信号输入接线盒中端子上；使用Labview软件编制相应采集程序实现数据的采集和分析。

7.根据权利要求1或2所述的一种气液固多相流管路冲蚀实验装置，其特征在于，所述实验装置主体管道是透明有机玻璃管，测试弯管上游直管段长度为8 m，下游为1 m，另外，可视化管段为有机玻璃管，有机玻璃管的内径与前后连接管路的内径相同，在测试弯管上游直管段上安装有多普勒超声测速探头，进行管道内部流体速度参数的测量。