[发明专利]一种多尺度热量运移同步监测试验系统和试验方法

摘要

本发明涉及一种多尺度热量运移同步监测试验系统和热弥散尺度效应试验方法，系统包括砂柱组件、流路总成及温度传感单元。砂柱组件包括若干柱内部填充标准粒径的多孔介质，可以模拟不同含水层结构，砂柱壁面为同心有机玻璃圆柱嵌套形成真空绝热层，温度传感器穿越内外圆柱壁及空气层；流路总成包括恒温恒压控制装置、瞬时导流装置、排流机构组成，流路总成控制试验系统恒温、恒压边界条件，瞬时导流装置实现流体同步瞬时下渗，排流机构可获取不同时段流体渗透流量；温度传感单元实现不同检测点温度高频率自动采集。可以实现多尺度热量运移同步监测系统开展多孔介质不同粒径尺度、空间尺度的半无限大一维对流弥散试验。

主权项

一种多尺度热量运移同步监测试验系统，包括试验砂柱组件、流路总成和传感单元；试验砂柱为多孔介质充填渗透柱，所述试验砂柱组件连接在流路总成的试验流路上，试验砂柱上阵列设置有传感单元的传感器阵列，传感器阵列连接在传感单元的数据接收处理模块上，其特征是：所述流路总成包括恒温恒压控制装置、瞬时导流装置、排流机构组成，试验砂柱组件包括若干呈对照阵列布置的试验砂柱，试验砂柱包括一个隔热外壳，各试验砂柱的隔热外壳的顶端通过瞬时导流装置连接到恒温水箱上进行供流，隔热外壳的底部连接到流路总成的流量获取机构上进行排流，在试验砂柱的隔热外壳内填充有供流体流动的多孔介质；所述传感器阵列包括阵列设置试验砂柱内的温度传感器，温度传感器的阵列轴线与试验砂柱的纵向轴线平行，所述温度传感器探头伸入到多孔介质中，温度传感器的数据输出端连接到温度自动采集系统上；在所述试验砂柱轴向两端上还设置有测压机构，通过测压机构获取试验砂柱轴向两端之间的压力差；所述瞬时导流装置包括若干设置在恒温水箱底部的与试验砂柱对应的导流阀，所述导流阀的驱动机构通过一个同步机构实现各导流阀同步的打开或关闭。