[实用新型]一种微纳米管夹持装置和微纳米气液流动实验装置

权利要求书

1.一种微纳米管夹持装置，其特征在于：包括入口管线组件、流体缓冲组件和微纳米管组件；所述入口管线组件和所述微纳米管组件通过所述流体缓冲组件连接，流体通过所述入口管线组件进入所述流体缓冲组件内，并通过所述微纳米管组件流出，以形成微纳米流；所述入口管线组件包括常规实验管线(2201)、上游中空密封螺栓(2202)、密封环(2203)，所述常规实验管线(2201)穿过所述上游中空密封螺栓(2202)并延伸至所述流体缓冲组件内部，所述常规实验管线(2201)的一端设置有密封环(2203)；所述微纳米管组件包括机械压实密封套环(2207)、耐高压微纳米管对接套管(2208)、下游中空密封螺栓(2209)、微纳米管(2210)及密封套(2211)，所述耐高压微纳米管对接套管(2208)穿过所述下游中空密封螺栓(2209)，且其一端延伸至所述流体缓冲组件内部，另一端套设有所述密封套(2211)，所述微纳米管(2210)密封固定于所述耐高压微纳米管对接套管(2208)内；所述流体缓冲组件包括依次设置的上游密封腔(2204)、流体缓冲腔(2205)及下游密封腔(2206)；所述上游密封腔(2204)与所述上游中空密封螺栓(2202)连接，并通过所述密封环(2203)密封，所述下游密封腔(2206)与所述下游中空密封螺栓(2209)连接，并通过所述机械压实密封套环(2207)密封。

2.根据权利要求1所述的微纳米管夹持装置，其特征在于：所述微纳米管(2210)通过密封胶密封固定于所述耐高压微纳米管对接套管(2208)内；所述密封套(2211)为橡胶密封套。

3.根据权利要求2所述的微纳米管夹持装置，其特征在于：所述微纳米管(2210)的材质为石英，外径为0.3mm～0.7mm，长度为4cm～10cm，内径为0.2μm～200μm；所述耐高压微纳米管对接套管(2208)内径与所述微纳米管(2210)的外径相差在0.1mm内，所述耐高压微纳米管对接套管(2208)长度与微纳米管(2210)的长度差控制在5cm，所述耐高压微纳米管对接套管(2208)的壁厚为0.1mm～0.35mm。

4.根据权利要求3所述的微纳米管夹持装置，其特征在于：所述微纳米管夹持装置耐压达到40MPa，压力梯度达到800MPa/m。

5.一种微纳米气液流动实验装置，包含权利要求1至4任一项权利要求所述的微纳米管夹持装置，其特征在于：该微纳米气液流动实验装置(100)包括气液供给系统(1)、耐高压变管径微纳米管夹持系统(2)和测量系统(3)；

所述气液供给系统(1)包括由依次连接的高压氮气气源(101)、压力表(103)与减压阀(104)组成的供气管路，以及由依次连接的ISCO泵(105)、储液容器(107)组成的供液管路，所述供气管路与所述供液管路通过六通阀一(109)并联设置，所述六通阀一(109)出口端通过流体过滤器(110)与六通阀二(111)连接；所述六通阀二(111)的两端分别通过第四开关(112)和第五开关(21)连接高精度数字压力传感器(113)和耐高压变管径微纳米管夹持系统(2)；所述耐高压变管径微纳米管夹持系统(2)包括所述微纳米管夹持装置(22)和用于保持所述微纳米管夹持装置(22)在恒温状态下的恒温装置(23)；

所述测量系统(3)包括由电子天平(32)、置于所述电子天平(32)上的量筒(33)及电子流量计(34)组成的测液管路，以及由排水采气装置(36)和湿式气体流量计(37)组成的测气管路，所述测气管路与测液管路并联，并联后的管路与所述耐高压变管径微纳米管夹持系统(2)的密封套(2211)连接。

6.根据权利要求5所述的微纳米气液流动实验装置，其特征在于：所述高精度数字压力传感器(113)、恒温装置(23)、电子流量计(34)和湿式气体流量计(37)均与计算机控制台(38)连接；所述计算机控制台(38)设有数据采集卡，测量时直接将数据输入电脑，完成自动读数。

7.根据权利要求6所述的微纳米气液流动实验装置，其特征在于：所述微纳米气液流动实验装置(100)的管路上设置有用于开启和/或关闭所述气液供给系统(1)、所述耐高压变管径微纳米管夹持系统(2)和所述测量系统(3)的多个开关，通过第一开关(102)、第二开关(106)、第三开关(108)、第四开关(112)、第五开关(21)、第六开关(31)、第七开关(35)之间的转换，可在所述装置上进行微纳米尺度气、液两相的流动实验。