The invention develops an improved Hull Shaw box and a two-phase fluid density difference convection mixing experimental system composed of the CCD camera, an improved vertical Hull Shaw box, a surface light source, etc.. The improved vertical Hull Shaw box seals the lower fluid space with a rotary switch to fill the small density fluid, and the upper fluid space fills the large density fluid. The CCD camera, the improved vertical Hull Shaw box, and the surface light are in the camera case. The rotary switch rotates the cambered surface of the rotating shaft to the gap of the two layers of parallel transparent material to seal the lower layer fluid. Fill a large density fluid onto the top of the Hull Shaw box. Turn on the switch, contact the upper and lower fluid, liquid liquid two-phase fluid density difference caused by the start of the convective mixing experiment, while CCD camera began recording liquid two-phase convective mixing process of image. The experimental system is simple, easy to operate and accurate in timing. It is suitable for the follow-up research of characteristic parameters such as phase interface change, fingering development time, fingering number and so on.
【技术实现步骤摘要】
一种改进的赫尔肖盒子及其构成的两相流体密度差对流混合实验系统
本专利技术属于多相流
,涉及一种改进的赫尔肖盒子及其构成的两相流体密度差对流混合实验系统。
技术介绍
对流混合是指在特定条件下上层流体密度大于下层流体密度,受到重力作用,上层流体向下流动,下层流体向上流动,导致竖直方向上产生对流过程,并且加速了两相流体的混合。这种现象经常发生在海水交汇回流,CO2咸水层封存以及地下水污染处理等过程中。对流混合发生前提是两种存在密度差的流体且两种流体垂直分层分布,上层密度较大。这种非常规的流体分布方式使得对流混合过程初始条件难以形成,造成实验室内开展可视化实验困难,无法准确捕捉两相界面变化、发生发展时间等特征参数。现有的方法有采用气体(CO2等)溶于水,化学试剂(高锰酸钾等)溶于水或醇类互溶等方式增加液体密度,获得上层密度较大溶液。这些方法只能近似模拟液-液两相流体密度差引起对流混合,实验设备相对复杂且测量精度不够。
技术实现思路
本专利技术为解决现有方法针对多相流体密度差引起对流混合过程难以开展相关实验测量的问题,提供了一种改进的赫尔肖盒子及其构成的两相流体密度差对流混合实验系统。本专利技术的实验系统能够准确的捕获液-液两相流体对流混合过程相界面变化,可以实现实时、可视化观测液-液两相对流混合指进发展过程,精确获得对流混合过程初始界面等,并且操作简单便捷。具体技术方案为:一种改进的赫尔肖盒子,其特征在于,该赫尔肖盒子为立式结构,其前后两层平行透光层的厚度不同;厚透光层的内侧壁上沿直线水平至少铣削一道弓形槽;与弓形槽配合设置密封转轴,该密封转轴的截面形状与弓形槽 ...
【技术保护点】
一种改进的赫尔肖盒子,其特征在于,该赫尔肖盒子为立式结构,其前后两层平行透光层的厚度不同;厚透光层的内侧壁上沿直线水平至少铣削一道弓形槽;与弓形槽配合设置密封转轴,该密封转轴的截面形状与弓形槽截面形状相同,尺寸不同,其半径小于弓形槽的半径的刚性转轴,且表面均匀涂抹弹性密封胶;弓形槽和密封转轴构成旋转开关;旋转开关用于实现密封转轴弧面旋转至两层平行透光层间隙处起到密封作用,阻碍上下层流体接触。
【技术特征摘要】
1.一种改进的赫尔肖盒子,其特征在于,该赫尔肖盒子为立式结构,其前后两层平行透光层的厚度不同;厚透光层的内侧壁上沿直线水平至少铣削一道弓形槽;与弓形槽配合设置密封转轴,该密封转轴的截面形状与弓形槽截面形状相同,尺寸不同,其半径小于弓形槽的半径的刚性转轴,且表面均匀涂抹弹性密封胶;弓形槽和密封转轴构成旋转开关;旋转开关用于实现密封转轴弧面旋转至两层平行透光层间隙处起到密封作用,阻碍上下层流体接触。2.根据权利要求1所述的一种改进的赫尔肖盒子,其特征在于,所述的弓形槽横截面为一段优弧和其所对应的弦,两层透光层之间的距离...
【专利技术属性】
技术研发人员:滕莹,刘瑜,蒋兰兰,宋永臣,陆国欢,樊银婷,吕鹏飞,武博浩,王大勇,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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