| 一种基于低湍流度水槽的气泡产生和融合实验装置及方法 | |
黄仁芳; 王一伟 ; 张珍; 支玉昌; 黄荐
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| 2023-04-14 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明公开了一种基于低湍流度水槽的气泡产生和融合实验装置，包括：低湍流度循环水槽、通气设备及气泡图像采集分析系统，低湍流循环水槽与通气设备连通，气泡图像采集分析系统设置于所述低湍流循环水槽侧面，低湍流度循环水槽提供产生气泡以及产生的大量气泡融合的水环境；通气设备用于向所述低湍流循环水槽通入气体产生气泡；气泡图像采集分析系统用于对所述低湍流循环水槽内气泡图像进行采集和分析，得到气泡形态变化规律、气泡生长周期变化规律和气泡融合规律。还公开了采用此装置进行气泡产生和融合实验方法。解决了小尺度范围内气泡融合形成气层的实验装置以及实验方法匮乏的问题，为开展气泡‑气层流态转变研究以及气层稳定性研究提供数据基础。 |
| Application Date | 2022-01-24 |
| Application Number | CN202210077919.5 |
| Patent Number | CN114427952B |
| Claim | 1.一种基于低湍流度水槽的气泡产生和融合实验装置，其特征在于，所述装置包括：低湍流度循环水槽、通气设备及气泡图像采集分析系统，所述低湍流度循环水槽与通气设备连通，所述气泡图像采集分析系统设置于所述低湍流度循环水槽侧面；其中， 所述低湍流度循环水槽提供产生气泡以及产生的大量气泡融合的水环境； 所述通气设备用于向所述低湍流度循环水槽通入气体产生气泡； 所述气泡图像采集分析系统用于对所述低湍流度循环水槽内气泡图像参数进行采集和分析，得到气泡形态变化规律、气泡生长周期变化规律和气泡融合规律； 所述通气设备包括平板模型、气瓶、控制阀、流量计和过滤阀，其中， 所述气瓶的出气口与所述控制阀的进气口相连通，所述控制阀的出气口与所述流量计的第一端口相连通，所述流量计的第二端口与所述过滤阀的进气口相连通，所述过滤阀的出气口与所述平板模型连通，所述平板模型设置于试验水槽内，所述过滤阀设置于试验水槽内； 所述平板模型的表面可以附着不同亲疏水性质的涂层，从而改变平板与水滴的静态接触角，用于研究静态接触角对于气泡演化的影响； 所述平板模型包括楔形和平板，所述楔形与所述平板一体成形，所述楔形前端设置倾斜面，所述倾斜面的角度为20-40°，通过改变倾斜面的角度，改变平板前端来流的边界层的厚度，用于研究边界层效应对气泡演化的影响； 所述平板上设置多个通气孔，所述通气孔与过滤阀出气口连通，设定相邻所述通气孔孔心之间的距离为通气孔孔间距； 通过在平板模型上改变通气孔的个数，既可以实现单气泡生长演化，又可实现气泡群融合以及气泡-气层流态的转变过程； 改变通气孔直径、通气流速、通气孔数量和通气孔间距对气泡融合及流态的影响，得到气泡融合规律、气泡生长周期变化规律和气泡形态变化规律。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/93911 |
| Collection | 流固耦合系统力学重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 黄仁芳,王一伟,张珍,等. 一种基于低湍流度水槽的气泡产生和融合实验装置及方法. CN114427952B[P]. 2023-04-14. |
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| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 000000_20230414_0C_C（1271KB） | 专利 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Download | ||
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