CN216703991U - 一种用于多相流实验的气液混合装置 - Google Patents
一种用于多相流实验的气液混合装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216703991U CN216703991U CN202121082710.5U CN202121082710U CN216703991U CN 216703991 U CN216703991 U CN 216703991U CN 202121082710 U CN202121082710 U CN 202121082710U CN 216703991 U CN216703991 U CN 216703991U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- liquid mixing
- mixing chamber
- liquid
- multiphase flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本实用新型涉及一种用于多相流实验的气液混合装置，包括气动快插接头1、气体入口装置2、进水管接头3、气液混合室4、出口管接头5以及烧结滤芯6。其中，气动快插接头1连接气管与气体入口装置2；气体入口装置2通过圆柱凸台固定烧结滤芯6，并与气液混合室4连接。使用时，气体经过烧结滤芯6成为大小均匀的气泡，并与液体充分混合。气液混合装置竖直安装使用，水从上方进水口a进入，气体从左侧进气口b进入，气液混合室4直径变化延长气液的停留时间，有助于两相混合。掺混均匀气泡的液体从下方出口c进入实验对象，完成多相流实验观测。本实用新型应用于多相流实验中，具有通用性好，安装简单，气泡大小和气体体积分数可控的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于液压技术领域，尤其涉及一种用于多相流实验的气液混合装置。
背景技术
随着计算机技术的不断发展，数值模拟被广泛用于流体运动研究。数值模拟能有效反映流场的速度、温度以及压力等参数，对有关流场结构的设计和优化有着较好的指导意义。
为了研究液压油箱中的多相流流动，常使用仿真软件FLUENT进行模拟计算，但是仿真结果只能作为一种参考，需要实验论证正确性。为简化实验过程和保持环境洁净，可以根据相似原理将液压油换作水进行实验。
现有的多相流实验方案大多为将气体直接通入液体，实现气液混合。但这种方式无法准确控制气泡的直径大小和掺混的气体体积分数，导致与液压油箱中的实际情况并不相同，实验结果的可靠性差。因此如何实现气泡直径和气体体积分数的控制是多相流实验中亟待解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提出一种用于多相流实验的气液混合装置。该装置能产生大小较均匀的气泡并在液体流动过程中实现气液均匀混合。结合给定的实验方案，可实现气泡大小和气体体积分数的准确控制。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
本实用新型包括以下几个部分，气动快插接头1、气体入口装置2、进水管接头3、气液混合室4、出口管接头5以及烧结滤芯6。
本实用新型的进一步改进在于，所述气动快插接头1一端为螺纹，用于连接气管与气体入口装置2，另一端为气动接头。
本实用新型的进一步改进在于，所述气体入口装置2结构一侧为矩形底座，另一侧为圆柱凸台；
其中，矩形底座可便于安装和拆卸气体入口装置2；圆柱凸台上设置外螺纹，可与气液混合室4进行螺纹连接，保证装置气密性；内部呈阶梯形，用于固定烧结滤芯6，且阶梯高度大于滤芯厚度，保证气体留有缓冲空间；
所述圆柱凸台安装后可伸入到气液混合室4的内部，其端口与气液混合室内壁面相切，从而避免出现气泡聚集现象，且不会影响气液混合室4的内部流场。
所述烧结滤芯6上加工大小均匀的微孔，直径可根据实验所需气泡直径大小进行定制加工，加工方法为铜粉烧结成型。
本实用新型的进一步改进在于，所述气液混合室4竖直放置使用，左侧为进气口a，上方为进水口b，下方为出口c；
其中，进气口a设置有内螺纹，与气体入口装置2螺纹连接；进水口b和出口c设置有外螺纹，与管接头螺纹连接，便于外接管路。螺纹连接可以保证其安装稳定且气密性良好。
本实用新型的进一步改进在于，所述气液混合室4进水口b处和出口c处的直径小于进气口a处的直径，通过直径的变化，使气泡和水在混合室中的停留时间变长，有助于充分混合；
本实用新型的进一步改进在于，所述气液混合室4外设置有凸台支撑部分，支持不同材料的3D打印技术加工。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型是一种用于多相流实验的气液混合装置，具有产生均匀大小气泡、气泡形态保持良好、气液充分混合、安装简单等优点。
气体入口装置2的矩形底座一侧利于其安装和拆卸。当滤芯出现故障或者产生的气泡直径大小不满足实验要求时，可拆卸气体入口装置进行更换烧结滤芯6；圆柱凸台一侧安装滤芯处，留有厚度，缓冲气体的冲击；与气液混合室4为螺纹连接，确保气密性良好；且伸入到气液混合室4的内部，避免出现气泡聚集现象。
气动快插接头1、进水口管接头3以及出口管接头5均为标准宝塔接头，可根据所需尺寸进行替换。
气液混合室4直径的变化使气液两相可以充分混合；外部设置有凸台支撑部分，可通过3D打印技术加工，制作工序简单易操作。进气口a、进水口b以及出口c连接方式都是螺纹连接，整体装置气密性良好。
附图说明
图1为本实用新型整体结构轴测图
图2为本实用新型整体结构剖视图
图3为本实用新型气液混合室功能区示意图
图4为本实用新型气体入口装置剖视图
图5为本实用新型烧结滤芯示意图
图6为本实用新型用于多相流实验的实验原理图
具体实施方式
为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
在一个实施例中，针对液压油箱中的气液两相流实验使用本实用新型提到的气液混合装置。
值得注意的是，本实施例中，实验使用的介质理论上应该是液压油和空气，考虑到实验的便捷性和清洁度，通过相似原理转换后使用水和空气为介质进行实验，其结果也具有指导意义。
图1和图2示意性的显示了根据本实用新型的一个实施例的结构，包括气动快插接头1、气体入口装置2、进水管接头3、气液混合室4、出口管接头5以及烧结滤芯6。
所述气动快插接头1与气体入口装置2之间为螺纹连接，烧结滤芯6固定到气体入口装置2中，气体入口装置2与气液混合室4之间为螺纹连接。烧结滤芯6一侧是气体入口装置2，另一侧是气液混合室4，整体被卡紧。使用螺纹连接保证气密性良好。
所述气体入口装置2伸入到气液混合室4内，避免出现气泡聚集的现象。
所述气液混合室4的上方为进水口b，下方为出口c，左侧为进气口a；其中，进水口b处和出口c处的直径比中间部分的直径小，直径的变化使得气体与液体充分混合；外部设置有凸台支撑部分，支持3D打印成型。
在一个优选的实施例中，如图3所示，所述气液混合室4分为3个功能区，分别为液相区A、气液混合区B和气液两相区C；其中，液相区A包括进水口b及气液混合室4的上方部分，气液混合区B包括进气口a及气液混合室4的直径较大部分，气液两相区C包括出口c及气液混合室4的下方部分。
在一个优选的实施例中，如图4所示，气体入口装置2由矩形底座和圆柱凸台组成。凸台内侧设置为阶梯形，可固定烧结滤芯6；矩形底座的设置便于气体发生装置2的安装与拆卸，且用于安装气动快插接头1。
在一个优选的实施例中，如图5所示，烧结滤芯6上设置有直径基本相等的微孔，气体经过微孔时，会产生直径大小均匀的气泡。微型孔的大小可根据所需气泡的直径大小进行定制加工，加工方法为铜粉烧结成型。
选取一个优选的实施例进行气液两相流实验，原理如图6所示，包括电机1、气泵2、气源调节装置3、气体流量计4、单向节流阀5、气液混合装置6、水流量计7、水泵8、电机9以及水箱10；
其中，所述气液混合装置6和水箱10均为透明材质制造。
实验过程中，气体由气泵2产生，经过气源调节装置3、气体流量计4和单向节流阀5进入气液混合装置6；气体流量计4监测气体流量，气源调节装置3和单向节流阀5调节气体流量；水由水泵8压入，经过水流量计7进入气液混合装置6；水流量计7监测水流量，变频电机9调节水流量。
记录气体流量计和水流量计的示数，两者比值为气体体积分数，且经过实验验证，气体体积分数最高可达到10％。
在一个优选的实施例中，使用方法如下：
首先将气液混合装置竖直放置，进水管连接到进水口管接头3，出水管连接到出口管接头5，气管连接到气动快插接头1。
实验时，水将从进水口b进入，从出口c流出，待水流量稳定且气液混合室中充满水后，气体将从进气口a进入，经过烧结滤芯6，产生直径大小均匀的气泡，实现气液混合。经过气液混合室4的直径变化，气液得到充分混合，从出口c流向实验对象即可进行气液两相流观测。
其中，气液混合装置可根据实验条件和需求更换气动快插接头1、进水口管接头3、出口管接头5以及烧结滤芯6。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于多相流实验的气液混合装置，其特征在于：包括气动快插接头(1)、气体入口装置(2)、进水管接头(3)、气液混合室(4)、出口管接头(5)以及烧结滤芯(6)；所述气体入口装置(2)由矩形底座和圆柱凸台组成，矩形底座用于安装和拆卸气体入口装置(2)；圆柱凸台设置外螺纹，与气液混合室(4)进行螺纹连接，且内部呈阶梯形，用来固定烧结滤芯(6)；所述烧结滤芯(6)上布满直径均匀的微型孔，孔直径进行定制加工，加工方法为铜粉烧结成型。
2.根据权利要求1所述的一种用于多相流实验的气液混合装置，其特征在于，所述气液混合室(4)竖直放置使用，且左侧为进气口a，上方为进水口b，下方为出口c。
3.根据权利要求1所述的一种用于多相流实验的气液混合装置，其特征在于，所述气液混合室(4)的进气口a设置有内螺纹，与气体入口装置(2)螺纹连接；进水口b和出口c设置有外螺纹，与管接头螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于多相流实验的气液混合装置，其特征在于，所述气液混合室(4)的进水口b处和出口c处的直径小于进气口a处的直径，使得气液两相混合更加充分均匀。
5.根据权利要求1所述的一种用于多相流实验的气液混合装置，其特征在于，所述气液混合室(4)外设置有凸台支撑部分。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121082710.5U CN216703991U (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种用于多相流实验的气液混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121082710.5U CN216703991U (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种用于多相流实验的气液混合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216703991U true CN216703991U (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=81872249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121082710.5U Expired - Fee Related CN216703991U (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 一种用于多相流实验的气液混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216703991U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116517683A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-08-01 | 西安科美实业控股有限公司 | 一种燃气发电机模块化组装结构 |
-
2021
- 2021-05-20 CN CN202121082710.5U patent/CN216703991U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116517683A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-08-01 | 西安科美实业控股有限公司 | 一种燃气发电机模块化组装结构 |
| CN116517683B (zh) * | 2023-04-23 | 2023-12-01 | 西安科美实业控股有限公司 | 一种燃气发电机模块化组装结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201885699U (zh) | 管道结蜡实验装置 | |
| CN216703991U (zh) | 一种用于多相流实验的气液混合装置 | |
| CN201236686Y (zh) | 一种可调孔隙介质的泡沫发生器 | |
| CN101648117B (zh) | 一种微气泡或液滴发生装置 | |
| CN104236848A (zh) | 一种气液两相流相含率控制及气液两相混合装置 | |
| CN102698625A (zh) | 一种高压旋流混合装置 | |
| CN109675476B (zh) | 一种竖直棒束通道底部进口两相泡状流搅混装置及方法 | |
| CN211384849U (zh) | 一种液相色谱仪用微型高压静态混合器 | |
| CN202289941U (zh) | 一种双动力混合罐 | |
| CN203916480U (zh) | 一种气液混合器 | |
| CN104043354B (zh) | 一种气液混合器 | |
| CN208727215U (zh) | 文丘里微气泡发生器 | |
| CN208275255U (zh) | 新型高效膜组件 | |
| CN114562466B (zh) | 一种叶片泵来流含气的空化性能测试系统 | |
| CN107727360B (zh) | 一种流型发生器 | |
| CN206276260U (zh) | 一种静止型气液流体混合装置 | |
| CN204485676U (zh) | 一种带输气通道小孔输气的气水混合器 | |
| CN109012470A (zh) | 一种水溶液配比装置 | |
| CN100560048C (zh) | 一种滴丸机滴头组件 | |
| CN221550589U (zh) | 一种基于管道内径变化混匀液体的混合器 | |
| CN106268405B (zh) | 发泡机和发泡方法及泡沫 | |
| CN106768849B (zh) | 槽道泡状流改进型加气装置 | |
| CN204643936U (zh) | 氢水制造装置 | |
| CN204926623U (zh) | 一种带有流量计的管路沿程水头损失量测实验装置 | |
| CN212635173U (zh) | 双流体精密喷雾控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220610 |