[发明专利]测量渗流-自由流界面流体速度滑移系数的装置及方法

摘要

本发明涉及一种测量渗流‑自由流界面流体速度滑移系数的装置；该装置包括：模型外壳、人造砂岩、缓冲隔板、供水箱、真空泵、集液器、摄像机、激光发射器，其中：人造砂岩置于模型外壳内的中间位置，人造砂岩内部为渗流通道，人造砂岩顶部与模型外壳之间的空腔形成自由流通道；缓冲隔板起到缓冲注入流体作用，使得注入流体均匀向前推进；激光多普勒测速仪由激光发射器及坐标架构成，通过激光探测获取自由流通道处流体流动信息。本发明实验装置结构简单、布设方便，根据实验结果可精确构建渗流‑自由流耦合交界面上的速度滑移条件，为研究纯流体区和多孔介质区流体流动的耦合问题提供技术依据和支持，为进一步进行流动数值模拟提供理论基础。

主权项

1.一种测量渗流‑自由流界面流体速度滑移系数的装置，包括：模型外壳、人造砂岩、缓冲隔板、供水箱、真空泵、集液器、摄像机、激光发射器，其特征在于：所述的模型外壳由六块有机玻璃板通过密封胶粘接而成，人造砂岩封固于模型外壳内的中间位置，所述的人造砂岩由均匀砂砾结合环氧树脂压实胶结制作而成,人造砂岩用于模拟多孔介质；人造砂岩内部为渗流通道，人造砂岩顶部与模型外壳之间的空腔形成自由流通道，模型外壳为流体提供流动空间，其中注入流体端为模型外壳入口端，排出流体端为模型外壳出口端；流体流入端为人造砂岩入口端，流体流出端为人造砂岩出口端；第一测压管、第二测压管分别置于人造砂岩的入口端及出口端；所述的缓冲隔板置于模型外壳入口端与人造砂岩入口端中间，所述的供水箱、真空泵分别通过注入液管线及控泵管线与模型外壳入口端相连，注入液管线及控泵管线上分别安装注入液控制阀门、控泵阀门；所述的集液器通过采出液管线与模型外壳出口端相连，采出液管线上安装采出液控制阀门；激光多普勒测速仪由激光发射器及坐标架构成；坐标架固定在水平面上，坐标架上安装激光发射器；所述的摄像机固定在坐标架上；供水箱中设有配制好的实验流体，实验流体为加入适量的示踪粒子的蒸馏水。