可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型適用于泡沫液流變學特性研究設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫流體流變性的研究是進行流變參數(shù)和水力參數(shù)計算、指導實際作業(yè)的理論基礎(chǔ)。對于觀察超臨界二氧化碳泡沫在通道內(nèi)的流動狀態(tài)，測得流體在通道內(nèi)流動產(chǎn)生的壓差，進而分析流變學阻力特性。不僅能為石油工業(yè)泡沫流體工程應(yīng)用技術(shù)方案的制定提供理論依據(jù)和指導，而且還具有豐富和完善石油工程非牛頓流體力學理論的學術(shù)價值。
[0003]超臨界二氧化碳泡沫流變學特性的實驗研究，采用設(shè)備大同小異，現(xiàn)階段國內(nèi)外的壓力容器多使用PEEK材料或帶視窗的不銹鋼壓力容器，但不具備在微容納腔、圓通道內(nèi)觀測超臨界二氧化碳泡沫的流動狀態(tài)及壓差的測定。實驗中分析的不全面可能會在實際應(yīng)用中出現(xiàn)一定的偏差。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有的測試設(shè)備不能全面分析和測量超臨界二氧化碳泡沫的流變學特性，本實用新型提供了一種可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，該可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器由無色透明的石英玻璃制成，可以直觀的觀察到實驗中超臨界二氧化碳泡沫的流動狀態(tài);兩端法蘭各帶有測壓孔，用于測得超臨界二氧化碳泡沫流經(jīng)通道內(nèi)兩端的壓差，進而分析其流變學特性。為石油工業(yè)泡沫流體工程應(yīng)用技術(shù)方案的制定提供理論依據(jù)和指導，豐富和完善泡沫物理、非牛頓流體力學等相關(guān)領(lǐng)域。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，包括無色透明的筒體，筒體內(nèi)含有微容納腔，微容納腔為圓形通道，筒體的兩端均由法蘭連接，配有壓墊及密封圈，法蘭兩端在軸線方向帶有內(nèi)螺紋孔，法蘭端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿，兩端法蘭的側(cè)壁各設(shè)有一個測壓孔。
[0006]筒體為無色透明石英玻璃筒體。
[0007]筒體內(nèi)為微容納腔，圓形通道內(nèi)徑4mm，壁厚為8mm，沿筒體的軸線方向，筒體的長度為300mm。
[0008]法蘭與筒體之間配有壓墊及密封圈。
[0009]法蘭端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿，法蘭側(cè)壁設(shè)有測壓孔。
[0010]本實用新型的有益效果是，該可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器由石英玻璃制成，可以直觀的觀察到實驗中超臨界二氧化碳泡沫的流動狀態(tài);兩端法蘭各帶有測壓孔可以通過測得超臨界二氧化碳泡沫液流經(jīng)通道內(nèi)兩端的壓差，進而分析其流動阻力特性，流動狀態(tài)與流變學阻力特性的有機結(jié)合研究，為石油工業(yè)泡沫流體工程應(yīng)用技術(shù)方案的制定提供理論依據(jù)和指導，豐富和完善泡沫物理，非牛頓流體力學等相關(guān)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0012]圖1為可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為一端法蘭側(cè)視圖。
[0014]其中:1.內(nèi)螺紋孔，2.測壓孔，3.筒體，4.螺紋拉桿，5.微容納腔，6.壓墊7.密封圈，
8.法蘭，9.拉桿通孔
【具體實施方式】
[0015]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖1至附圖2詳細說明本實用新型。
[0016]—種可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，包括無色透明的筒體(3)，筒體(3)內(nèi)含有微容納腔(5)，微容納腔(5)為圓形通道，筒體(3)的兩端均由法蘭(8)連接，配有壓墊(6)及密封圈(7)，法蘭(8)兩端在軸線方向帶有內(nèi)螺紋孔(1)，法蘭(8)端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿(4)，兩端法蘭(8)的側(cè)壁各設(shè)有一個測壓孔(2)，如圖1所示。
[0017]具體的，筒體(3)為無色透明石英玻璃筒體，即筒體(3)為無色透明石英玻璃制成。筒體(3)內(nèi)為微容納腔(5)，圓形通道內(nèi)徑4mm，壁厚為8mm，沿筒體(3)的軸線方向，筒體(3)的長度為300mm。
[0018]筒體(3)兩端分別由法蘭(8)連接，法蘭(8)端面帶有內(nèi)螺紋孔(1)，位于該軸向通孔，用于連接不銹鋼管線，一個內(nèi)螺紋孔(1)用于向微容納腔(5)內(nèi)流入入超臨界二氧化碳泡沫試樣，另一個內(nèi)螺紋孔(1)用于將微容納腔(5)內(nèi)的超臨界二氧化碳泡沫試樣排出。法蘭(8)與筒體(3)之間配有壓墊(6)及密封圈(7)，保證微容納腔(5)的密封性能。
[0019]為了減少超臨界二氧化碳泡沫流經(jīng)通道時的入口效應(yīng)，更準確分析泡沫液流變學特性，法蘭(8)側(cè)壁的測壓孔(1)應(yīng)盡量靠近筒體(3)端面，測壓孔(2)與壓差傳感器連接，該壓差傳感器與數(shù)據(jù)采集處理單元連接，該數(shù)據(jù)采集處理單元將測量結(jié)果傳輸至顯示單元進行顯示，該顯示單元能夠?qū)啥藟翰钸M行實時監(jiān)控。
[0020]為了滿足二氧化碳達到超臨界狀態(tài)時所需的壓力，筒體(3)需保證在承受高壓的情況下而不被破壞，為此在法蘭(8)的端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿(4)，保證其抗拉強度。螺紋通孔圓心與微容納腔圓心的連線和測壓孔中心線的夾角為45°，如圖2所示。螺紋拉桿(4)與兩端法蘭(8)的聯(lián)接形式分別為雙頭螺柱聯(lián)接與普通螺栓聯(lián)接。該可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器加工出場后進行液壓測試實驗，滿足強度要求。
[0021 ]該可觀測多孔介質(zhì)中泡沫流動現(xiàn)象及沿程壓力分布的容器的工作過程如下:
[0022]實驗中該可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器豎直放置于恒溫水浴內(nèi)，超臨界二氧化碳與表面活性劑溶液充分混合后，由內(nèi)螺紋(1)處流入微容納腔
(5)內(nèi)，泡沫液流經(jīng)圓形通道，由另一端內(nèi)螺紋孔流出，由于筒體(3)是無色透明的石英玻璃制成，所以泡沫液在通道內(nèi)的流動狀態(tài)可以由高速數(shù)字攝像設(shè)備捕捉，容器內(nèi)的壓差會不斷上升最終到達穩(wěn)定，整個過程中的壓差實時數(shù)據(jù)由測壓孔(2)外接的壓差傳感器測得。
[0023]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，所述可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器包括無色透明的筒體(3)，筒體(3)內(nèi)含有微容納腔(5)，微容納腔(5)為圓形通道，筒體(3)兩端均由法蘭(8)連接，配有壓墊(6)及密封圈(7)，法蘭(8)兩端在軸線方向帶有內(nèi)螺紋孔(1)，法蘭(8)端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿(4)，兩端法蘭(8)的側(cè)壁各設(shè)有一個測壓孔(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，筒體為無色透明的石英玻璃筒體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，筒體(3)的壁厚為8_，沿筒體(3)的軸線方向，筒體(3)的長度為300_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，筒體內(nèi)為微容納腔(5)，圓形通道內(nèi)徑4mm，便于研究泡沫液的流變學特性。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，筒體(3)可適用于高溫高壓，滿足二氧化碳達到超臨界狀態(tài)時的壓力與溫度，液壓實驗測定滿足要求。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，法蘭(8)與筒體(3)之間設(shè)有壓墊(6)及密封圈(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，法蘭(8)端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿(4)，法蘭(8)側(cè)壁設(shè)有測壓孔(2)，測壓孔(2)連接微壓差傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，拉桿通孔(9)圓心與微容納腔(5)圓心的連線和測壓孔(2)中心線在同一平面內(nèi)的夾角為45°。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，其特征在于，螺紋拉桿(4)與兩端法蘭(8)的聯(lián)接形式分別為雙頭螺柱聯(lián)接與普通螺栓聯(lián)接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種可觀測超臨界二氧化碳泡沫流動狀態(tài)及壓差測量的容器，包括無色透明的筒體(3)，筒體(3)內(nèi)含有微容納腔(5)，微容納腔(5)為圓形通道，筒體(3)兩端均由法蘭(8)連接，配有壓墊(6)及密封圈(7)，法蘭(80兩端在軸線方向帶有內(nèi)螺紋孔(1)，法蘭(8)端面圓周平均分布四根帶有螺紋的拉桿(4)，兩端法蘭(8)的側(cè)壁各設(shè)有一個測壓孔(2)。該容器可用于觀察超臨界二氧化碳泡沫在通道內(nèi)的流動狀態(tài)，精準測量超臨界二氧化碳泡沫流過通道內(nèi)兩端的壓差。適用于泡沫物理，石油工程，非牛頓流體力學等關(guān)于超臨界二氧化碳泡沫液在通道內(nèi)的流變學特性的實驗研究。
【IPC分類】G01N11/00
【公開號】CN205138948
【申請?zhí)枴緾N201520900503
【發(fā)明人】杜東興, 張健
【申請人】青島科技大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月12日