[发明专利]一种适用于低温气液两相掺混的可视化试验装置

摘要

本发明公开了一种适用于低温气液两相掺混的可视化试验装置，属于气液两相流领域。所述的可视化试验装置包括上接管嘴、下接管嘴、气体接入管、上密封法兰工装、下密封法兰工装、连接螺杆、内层玻璃管、外层玻璃管和抽真空管，还包括密封垫圈和密封圈。所述内外层玻璃管两端采用径向密封方式和上下密封法兰工装连接，内层玻璃管的进气孔采用钻孔方式，加工简单，且避免了进气管的焊接造成的精度难控制、以及在安装过程中支管易断裂的问题，安装更简单可靠；上密封法兰工装在内层玻璃管的进气孔位置采用了集气环的设计，气流分配更均匀，且减小了安装难度，可以实现不同掺混工况；抽真空管的设置避免了在低温下壁面结霜影响观察的问题。

主权项

一种适用于低温气液两相掺混的可视化试验装置，其特征在于：包括上接管嘴、下接管嘴、气体接入管、上密封法兰工装、下密封法兰工装、连接螺杆、内层玻璃管、外层玻璃管和抽真空管；所述内层玻璃管、外层玻璃管通过径向密封的方式与上密封法兰工装、下密封法兰工装连接；上密封法兰工装、下密封法兰工装通过连接螺杆紧固连接；上接管嘴、气体接入管焊接在上密封法兰工装上，上接管嘴与内层玻璃管上端口直接连通，所述的气体接入管通过上密封法兰工装上的气体接入孔和集气环连通到内层玻璃管上的进气孔；下接管嘴、抽真空管焊接在下密封法兰工装上，下接管嘴与内层玻璃管下端口直接连通，抽真空管与环形区域连通，所述的环形区域是指内层玻璃管和外层玻璃管之间的空间；所述的上密封法兰工装具有一个中心通孔A、两个气体接入孔和四个螺栓孔A，所述的中心通孔A连接固定上接管嘴；所述的气体接入孔连接固定气体接入管；所述的螺栓孔A用于与连接螺杆配合，实现上密封法兰工装和下密封法兰工装之间的连接；所述的上密封法兰工装内表面具有与中心通孔A同轴的两个环形凸起结构，所述的两个环形凸起结构内壁均加工有凹槽，用于放置密封圈；其中，较大直径的环形凸起结构内径与外层玻璃管外径相配合，较小直径的环形凸起结构内径与内层玻璃管外径相配合；所述的气体接入孔贯穿在所述较小直径环形凸起结构内，并与所述较小直径环形凸起结构内壁上加工的集气环贯通，气体接入孔用于将气体接入管中的气体通过集气环和进气孔通入内层玻璃管；所述的集气环是加工在较小直径环形凸起结构内壁的环形凹槽结构，所述集气环所在平面与上密封法兰工装端面平行，安装后，内层玻璃管沿轴线任意旋转，都能够保证所述的集气环与内层玻璃管上的进气孔连通；所述的下密封法兰工装上设置有一个中心通孔B、一个抽真空孔和四个螺栓孔B，所述的下接管嘴焊接在所述的中心通孔B上；抽真空管焊接在所述的抽真空孔上；所述的四个螺栓孔B与上密封法兰工装上的四个螺栓孔A相应，配合四个连接螺杆实现上、下密封法兰工装的连接；上接管嘴和下接管嘴的内径和中心通孔A、中心通孔B、内层玻璃管的内径相同，并且同轴；内层玻璃管的进气孔采用在其壁面钻孔的方法，利用其壁厚，使该进气孔的长度大于10倍的孔径，能保持气流的稳定；所述的内层玻璃管选用石英玻璃，外层玻璃管选用高硼硅玻璃或者石英玻璃。