[发明专利]光声系统耦合测量组分流与颗粒流的装置与方法在审
申请号: | 202310168757.0 | 申请日: | 2023-02-27 |
公开(公告)号: | CN116297217A | 公开(公告)日: | 2023-06-23 |
发明(设计)人: | 杨彧;黄天炜;马海波;李博通;左晓霞;张健;王丽婷;田传冲;朱琴;韩东睿 | 申请(专利权)人: | 浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司 |
主分类号: | G01N21/17 | 分类号: | G01N21/17;G01N15/00;G01N9/24;G01P5/26;G01P5/24 |
代理公司: | 浙江纳祺律师事务所 33257 | 代理人: | 姜雯 |
地址: | 310002 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 系统 耦合 测量 组分 颗粒 装置 方法 | ||
1.光声系统耦合测量组分流与颗粒流的装置,其特征在于:它包括组分颗粒混合流生成系统、恒压观测槽系统、光声耦合测量系统;所述组分颗粒混合流生成系统刚接于所述恒压观测槽系统的底部和右侧,所述光声耦合测量系统非接触式布置于所述恒压观测槽系统的顶部和底部;所述组分颗粒混合流生成系统和所述恒压观测槽系统能保证在普朗特特征尺度下,组分流与颗粒流被介质流有效地混合,实现湍流各向异性的现实状况;所述恒压观测槽系统为所述光声耦合测量系统对组分颗粒混合流进行率定提供标准环境;所述光声耦合测量系统能率定组分颗粒混合流在流相过渡时的测量盲区,以准确量化其速度矢量场和密度标量场;声学后向散射与声学前向散射的调谐处理能消除颗粒惯性作用对信号响应延迟的影响。
2.根据权利要求1所述的光声系统耦合测量组分流与颗粒流的装置,其特征在于:所述组分颗粒混合流生成系统包括组分流配置箱、颗粒流配置箱、组分流出流管道、颗粒流出流管道、组分颗粒流管道、介质流配置箱;组分流配置箱用来配置组分流,组分流的溶质为可溶性电解质;颗粒流配置箱用来配置颗粒流,颗粒流的溶质为不可溶性泥沙颗粒;组分流配置箱上安装有组分流表压控制器,用来调节组分流配置箱的伯努利内压;颗粒流配置箱上安装有颗粒流表压控制器,用来调节颗粒流配置箱的伯努利内压;组分流配置箱与颗粒流配置箱放置于同一高程处且用均压管连接,均压管用来控制组分流配置箱与颗粒流配置箱内部的动压;均压管与组分流表压控制器、颗粒流表压控制器处于同一高程;组分流出流管道连接组分流配置箱的底部,将组分流配置箱内配置的组分流导出;颗粒流出流管道连接颗粒流配置箱的底部,将颗粒流配置箱内配置的组分流导出;组分流出流管道与颗粒流出流管道汇于组分颗粒流管道,组分颗粒流管道汇总组分流出流管道内的组分流以及颗粒流出流管道内的颗粒流,以初步形成组分颗粒混合流;组分流出流管道上安装有第一阀门,以控制组分流出流管道的启闭;颗粒流出流管道上安装有第二阀门,以控制颗粒流出流管道的启闭;组分颗粒流管道上安装有第三阀门,以控制组分颗粒流管道的启闭;介质流配置箱的高程位置低于组分流配置箱和颗粒流配置箱;介质流配置箱用来配置进一步处理组分颗粒混合流的介质流,介质流的密度等于组分流与颗粒流的体积平均密度;介质流配置箱的侧表面连接有导管,将介质流配置箱内配置的介质流引入到所述恒压观测槽系统中。
3.根据权利要求1所述的光声系统耦合测量组分流与颗粒流的装置,其特征在于:所述恒压观测槽系统包括组分颗粒流喷口和亚克力透明槽;组分颗粒流喷口分为第一组分颗粒流喷口、第二组分颗粒流喷口、第三组分颗粒流喷口及第四组分颗粒流喷口;第一组分颗粒流喷口、第二组分颗粒流喷口、第三组分颗粒流喷口及第四组分颗粒流喷口安装于所述组分流出流管道上;第二组分颗粒流喷口与第三组分颗粒流喷口的水平距离是第一组分颗粒流喷口与第二组分颗粒流喷口的水平距离的2倍;第三组分颗粒流喷口与第四组分颗粒流喷口的水平距离是第二组分颗粒流喷口与第三组分颗粒流喷口的水平距离的2倍;第一组分颗粒流喷口、第二组分颗粒流喷口、第三组分颗粒流喷口及第四组分颗粒流喷口位于亚克力透明槽的底部;亚克力透明槽内固定有波长吸收薄网,其高程位置高于所述导管;波长吸收薄网的最小网格单元大于颗粒流中最小颗粒直径;亚克力透明槽通过所述介质流配置箱内配置的介质流对所述组分颗粒流管道喷入的初步组分颗粒混合流进行再处理;亚克力透明槽槽内压力恒定;亚克力透明槽与所述介质流配置箱位于同一高程。
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