[发明专利]一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统及其应用

权利要求书

1.一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统，其特征在于：包括温度采集模块、升温模块、降温模块和储液搅拌槽；所述储液搅拌槽、升温模块和降温模块通过管路构成循环管路；所述储液搅拌槽通过第一连接管与所述降温模块相连通，所述储液搅拌槽通过第二连接管与所述升温模块相连通，所述降温模块和升温模块通过第三连接管相连通，所述第二连接管上设有蠕动泵和流量计；

所述升温模块包括水浴加热仓、第一内置管路和第一外置管路，所述第一内置管路设置在所述水浴加热仓内，所述第一外置管路设置在所述水浴加热仓外，所述第一连接管通过三通阀与所述第一内置管路和第一外置管路相连通；所述水浴加热仓用于对其盛装的水进行加热控温；

所述降温模块包括水浴冷却仓、第二内置管路和第二外置管路，所述第二内置管路设置在所述水浴冷却仓内，所述第二外置管路设置在所述水浴冷却仓外，所述第二连接管通过三通阀与所述第二内置管路和第二外置管路相连通，所述水浴冷却仓用于对其盛装的水进行冷却控温；

所述第三连接管的一端分别通过三通阀与所述第一内置管路和第一外置管路相连通，另一端通过三通阀与所述第二内置管路和第二外置管路相连通；

所述第一内置管路和第二内置管路均迂回弯曲设置在所述水浴加热仓和水浴冷却仓内；

所述水浴加热仓和水浴冷却仓内均设有多个超声振子；

所述温度采集模块包括数据采集卡、计算机和四个温度采集数字探头，一个所述温度采集数字探头设置在所述第一连接管上且位于靠近所述降温模块的一端、一个所述温度采集数字探头设置在第二连接管上且位于靠近降温模块的一端、两个所述温度采集数字探头设置在第三连接管上，且分别位于所述第三连接管的两端；四个所述温度采集数字探头与数据采集卡电连接，所述数据采集卡与所述计算机电连接。

2.如权利要求1所述的一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统，其特征在于：所述第一连接管、第二连接管、第三连接管、第一内置管、第一外置管、第二内置管和第二外置管均为透明石英管。

3.如权利要求1所述的一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统，其特征在于：所述第一内置管和第二内置管为弯曲多层管路。

4.如权利要求1所述的一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统，其特征在于：所述储液搅拌槽设有磁力搅拌器。

5.如权利要求1所述的一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统，其特征在于：所述第一连接管、第二连接管、第三连接管为均包裹有保温材料。

6.一种适用于地热开采的纳米流体的相对传热效率检测方法，其特征在于：利用如权利要求1-5任一项所述的纳米流体循环传热实验系统；

纳米流体相对升温传热效率的检测方法如下：

S1，将纳米流体添加入储液搅拌槽中，时刻搅拌纳米流体；

S2，设定水浴加热仓的恒温水浴温度，并打开内置于水浴加热仓内的超声振子；通过三通阀关闭第一外置管路，打开第一内置管路，关闭第二内置管路，打开第二外置管路；

S3，待水浴加热仓的水浴温度达到设定温度后，打开蠕动泵，使纳米流体开始在循环实验系统循环流动；同时打开计算机记录温度采集模块采集的纳米流体升温数据；当纳米流体达到预设温度时，停止实验；

S4，将纳米流体升温数据绘制成纳米流体升温曲线，然后将纳米流体升温曲线与去离子水的升温曲线进行作差处理得到纳米流体升温温差曲线，得到纳米流体相对升温传热效率；

纳米流体相对降温传热效率的检测方法如下：

S1，将纳米流体添加入储液搅拌槽中，时刻搅拌纳米流体；

S2，设定水浴冷却仓的恒温水浴温度，并打开内置于水浴冷却仓内的超声振子；通过三通阀打开第一外置管路，关闭第一内置管路，打开第二内置管路，关闭第二外置管路；

S3，待水浴冷却仓的水浴温度达到设定温度后，打开蠕动泵，使纳米流体开始在循环实验系统循环流动；同时打开计算机记录温度采集模块采集的纳米流体降温数据；当纳米流体达到预设温度时，停止实验；

S4，将纳米流体降温数据绘制成纳米流体降温曲线，然后将纳米流体将降温曲线与去离子水的降温曲线进行作差处理得到纳米流体降温温差曲线，得到纳米流体相对降温传热效率。