[发明专利]加热流体在多孔介质中传热传质的二维试验装置和方法

权利要求书

1.一种加热流体在多孔介质中传热传质的二维试验装置，其特征在于，所述二维试验装置包括气体发生装置、试验装置箱，所述试验装置箱中容纳有第一温度的多孔介质材料；

所述气体发生装置，用于生成第二温度下的加热流体，并向所述试验装置箱注入所述加热流体；所述加热流体用于提高所述多孔介质材料的温度，所述第二温度高于所述第一温度；

所述试验装置箱，用于接收所述加热流体，并输出第一流体；所述第一流体为所述二维试验装置箱中的所述多孔介质材料内的所述第一温度与气压，受到所述加热流体的影响后产生的流体。

2.根据权利要求1所述的二维试验装置，其特征在于，所述二维试验装置还包括抽提装置，所述抽提装置包括冷凝子装置和抽提子装置；

所述冷凝子装置，用于接收所述试验装置箱输出的所述第一流体，并将所述第一流体进行冷凝处理得到冷凝水；

所述抽提子装置，用于抽取所述冷凝子装置中的所述冷凝水。

3.根据权利要求1所述的二维试验装置，其特征在于，所述二维试验装置包括加热格栅、恒温控制器和恒温控制面板，所述恒温控制器与所述加热格栅连接；

所述恒温控制器，用于获取通过所述恒温控制面板输入的第三温度，并根据所述第三温度对所述加热格栅的温度进行控制；

所述加热格栅，用于利用所述加热格栅的温度对所述多孔介质材料进行加热。

4.根据权利要求1所述的二维试验装置，其特征在于，所述二维试验装置还包括分流装置和伴生加热器，所述分流装置设置于所述气体发生装置和所述伴生加热器之间，所述分流装置与所述试验装置箱连接，且所述伴生加热器设置于所述分流装置和所述试验装置箱连接的管道中；

所述分流装置，用于对所述加热流体进行分流，得到与各所述管道一一对应的各路分流气体，并向对应的所述管道输入所述分流气体；

所述伴生加热器，用于根据所述管道中输入的所述分流气体的温度，对所述管道进行加热_。

5.根据权利要求1所述的二维试验装置，其特征在于，所述试验装置箱的箱体的材料为聚四氟乙烯材料；所述箱体的各箱板采用螺丝和高温密封胶进行连接密封；所述试验装置箱的长、宽和高的比例为10:1:5；

所述试验装置箱的箱体，用于容纳所述多孔介质材料。

6.根据权利要求5所述的二维试验装置，其特征在于，所述箱体的外侧与耐火玻璃采用蝴蝶锁扣与四氟乙烯垫片密封，所述耐火玻璃的外侧铺设保温毯；

所述保温毯，用于对所述耐火玻璃进行隔热保温。

7.根据权利要求6所述的二维试验装置，其特征在于，所述耐火玻璃的外侧布设有热红外成像仪，所述多孔介质材料的内部布设有温度传感器；

所述温度传感器，用于实时获取所述多孔介质材料的温度；

所述热红外成像仪，用于获取所述耐火玻璃的温度场分布，并通过同一时刻下与所述温度传感器获取的所述多孔介质材料的温度对比，确定所述多孔介质材料的温度场。

8.根据权利要求1所述的二维试验装置，其特征在于，所述多孔介质材料的内部布设有压力传感器；

所述压力传感器，用于实时获取所述多孔介质材料中的所述第一流体的压力。

9.权利要求1所述的二维试验装置，其特征在于，所述试验装置箱的两端设置有用于注入所述加热流体的流体注入口；所述试验装置箱的中间设置有抽提井，所述抽提井的顶部设置流体抽提口；

所述流体注入口，用于将所述加热流体注入所述试验装置箱，使得所述加热流体与所述试验装置箱内的所述多孔介质材料进行传热，以得到所述第一流体；

所述流体抽提口，用于抽取试验装置箱中的所述第一流体。

10.一种加热流体在多孔介质中传热传质的二维试验方法，其特征在于，所述方法包括：

生成第二温度下的加热流体，并向所述试验装置箱注入所述加热流体；所述加热流体用于提高所述多孔介质材料的温度，所述第二温度高于所述第一温度；

接收所述加热流体，并输出第一流体；所述第一流体为所述二维试验装置箱中的所述多孔介质材料内的所述第一温度与气压，受到所述加热流体的影响后产生的流体。