SU920473A1 - Установка дл изучени движени жидкости в тонкодисперсных средах - Google Patents

Description

(5it) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ТОНКОДИСПЕРСНЫХ СРЕДАХ ИзоЬретение относитс  к измер тельной технике и может быть использовано дл  изучени  характера движени  жидкости в тонкодисперсных средах, например, в глинах при решении отдельных вопросов гидрогеологии Известна установка дл  изучени  движени  жидкости в глинистых средах имеюща  камеру дл  образца, магистра ли дл  жидкости в измеритель расхода Ц. Известное устройство характеризуе с  невысокой точностью измерени   рас хода жидкости при малых перепадах давлени , что св зано с эффектами капилл рного подн ти  в измерительны трубках. Установка и исследуемый образец не изолированы от внешней среды начала измерений, так и . после, что вызывает погрешности в ин терпретации получаемых результатов, ограничивает диапазон действующих  в лений. Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  установка дл  изучени  движени  жидкбсти в тонкодисперсных ере дах, содержаща  камеру сжати  образ-ца , соединенную трубопроводами с резервуаром дл  жидкости и двум  резервуарами дл  масла, соединенными с линией избыточного давлени . Расход жидкости определ етс  по скорости передвижени  контакта (мениска) исследуемой жидкости и масла в стекл нной бюретке 12}. Недостатком этой установки  вл етс  то, что при загрузке образца в камеру он контактирует с атмосферным воздухом. При этом возможно образование в образце защемленных пузырьков воздуха. Последнее обсто тельство искажает зависимость расхода от перепада давлени , как основную измер емую характеристику образца. Установка не позвол ет проводить с достаточной точностью измерени  при перепаде давлени  меньших, чем несколько сантиметров вод ного столба. Это обусловлено погрешностью манометра и вли нием эффекта капилл рного мениска.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  измереНИИ как в области больших, так и в области малых перепадов давлений и повышение точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка, содержаща  камеру сжати  образца, соединенную трубопроводами с резервуаром дл  жидкости и двум  резервуа|эами дл  масла соединёнными с линией избыточного давлени , снабжена напорными емкбст ми , соединенными с масл ными резервуарами , и вертикально установленными внутри резервуаров штуцерами, соединенными трубопроводами с камерой сжати  образца, а также тем,что она снабжена системой вакуумировани  камеры и резервуаров.

Использование напорных емкостей позвол ет уменьшить нижний предел создани  иизмерени  перепадов давлений , а выполнение измерител  расхода в виде штуцеров, погруженных в масл нные емкости., соединенных с камерой образца и заполненных жидкостью так, что она образует снаружи штуцеров капли, контактирующие с маслом, по изменению размерив которы суд т о расходе жидкости,,обеспечивает устранение вли ни  капилл рных сил на перепад давлений.

Предварительна  дегазаци  камеры резервуаров и трубопроводов позвол ет повысить точность измерени ,так как результаты измерений не искажаютс  наличием пузырьков воздуха в парах образца.

На чертеже приведена схема предт лагаемой установки.

Установка содержит камеру дл  образца 1 с псэршнем 2 и пористыми фильтрами 3, св за1;)ную жесткими трубопроводами 4 со штуцерами 5Трубопроводы снабжены регул торами объема жидкости 6. Штуцеры 4 размещены в емкост х дл  масла 7, соединенных гибкими трубопроводами со вспомогательными масл ными емкост ми 8, выполненными с возможностью перемещени  по вертикальным направл ющим 9 относительно емкостей /. Камера дл  образца сообщаетс  также с емкост ми дл  воды 10 и 11,причем емкость 11 выполнена с возможностью

перемещени  по вертикальной направл ющей 12, и с устройством дегазации и ввода образца в камеру,состо щего из емкости 13 и- эжектора 1А,выполненного , например в виде сильфона. Установка имеет систему вакуумировани , состо щую из вакуумного насоса 15 и магистралей с кранами,обозначенных стрелкой с буквой В.

Дл  варьировани  давлени  в установке от нормального и выше служит баллон со сжатым газом 16, снабженный регул тором 17 и манометром 18, соединённый с элементами установки

магистрал ми высокого давлени , обозначенными стрелкой с буквой А.

Дл  измерени  размеров сферических капель жидкости предназначен оптический измеритель линейных размеров 19, например катетометр. Одна из масл ных емкостей 7 св зана с вакуумной системой и системой избыточного давлени . Емкости 7 св заны между собой магистралью с кра- .

ном 20, перекрыва  который, можно отсекать левую пару масл ных емкостей от линии избыточного давлени .. Дл  подготовки к измерени м установка снабжена кранами 21-26.

0 Установка работает следующим образом.

Перекрываютс  краны на магистрал х высокого давлени  и краны 2 ,и 25- Все остальные краны открытые. Емкость 11 заполн етс  водой,емкость 13 - смесью воды с образцом в ёиде жидкой пасты. Емкости 7 и 8 заполн ютс  маслом, причем, емкости 8 спущены вниз так, чтобы уровень масла в емкост х 7 находилс  ниже торцовых поверхностей штуцеров 5После этого включаетс  вакуумнь1Й насос, в результате чего происходит вакуумированйе установки и дегазаци  образца и воды в камерах 11 и 13. После проведени  вакуумировани  и дегазации выключаетс  вакуумный насос и перекрываютс  все краны на магистрали откачки В. Следующей операцией  вл етс  заполнение всех

Claims (2)

1. 0. полостей установки водой, за исключением верхних частей емкостей 1П. Дл  этого открываетс  кран 25 и вода самотеком заполн ет все полости установки. При этом емкость 11, перемеща сь по вертикальной направл ющей 12, выставл етс  на таком уровне, чтобы вода показалась на торцах штуцероэ 5, емкости 10 . расположены так, что при этом вода лишь частично их заполн ет. После заполнени  установки водой штуцера 5 затапливаютс  маслом, дл  чего емкости 8 перемещаютс  по направл ющим 9 вверх. После этого открываютс  краны по линии избыточнрго давлени  и все свободные полости заполн ютс  газом до атмосферного давлени , контроль за этим осуществл етс  с помощью регул тора 17 и манометра 18. Следующа  операци  заполнение камеры образцом. Дл  этого перекрывают кран 26 и открывают 2U. Тоикбдисперснъ й образец осаждаетс  в эжекторе I, Затем краны 25-25 перекрываютс , а кран 26 открываетс ,, к эжектору прикладываетс  нагрузка. Образец поступает в камеру 11. При этом излишки воды стравливаютс  в приемные емкости 10, а тонкодисперсный образец собираетс  в камере 1, задерживаемый фильтрами 3. Перекрыва  кран 21, камера 1 отсекаетс  от системы ввода образца в камеру. Образование защемленных пузырьков воздуха в камере и магистрал х при такой системе заполнени  исключаетс , так как после вакуумировани  в установе газойа  фаза представлена лишь вод ным паром Перемеща  поршень 2, образец сжимает с  до необходимых величин пористости проницаемости, при этом отжимаема  влага собираетс  в емкост х 10 После сжати  образца краны 22 перекрываютс , а 23 открываетс . Затем при от-: крытом кране 20 перемещением масл ных емкостей 8 по направл ющим 9 ус . танавливаетс  необходима  разница уровней масла дЬ в емкост х 7, затем с помощью регул торов объема жидкости 6 на штуцерах 5 устанавливаютс  сферические капли одинакового размера (-около 1 ,5 мм) . Перепад уров ней uli в емкост х 7 передаетс  чер1вз поверхность капель на воду, содержащуюс  в образце, в результате чего она начинает течь в сторону наименьшего давлени . При этом размер одной капли возрастает, а размер другой капли уменьшаетс . Контроль за размерами капель осуществл етс  измерителем 19- После того, как размеры капель заметно измен лись, они вновь выравниваютс  с помощью регул торов 6. При необходимости вести работу с большими перепадами давлени  кран 9 3 20 перекрываетс  и права  емкость надуваетс  от баллона 16 до нужной. величины давлени , контролируемой t помрщью регул тора 17 и манометра 18. Использование предлагаемого изобретени  позвол ет получить новые данные о характере жидкости в тонкодисперсных средах при малых перепадах давлени . Измеритель, расхода, имеющий в качестве чувствительных элементов сферические капли воды, позвол ет проводить исследование недоступной дли аналогичных устройств области экстремально малых перепадов давлени  и расходов. Повышение точности позвол ет уменьшить врем  измерени  в области не экстремально малых параметров перепада давлени  и расхода. Использование системы вакуумировани , позволит получить данные о движении жидкости в образце, не изложенные наличием в образце защемленных пузырьков воздуха. Возмом ность работать в с ласти малых перепадов давлени  и расходов имеет важное теоретическое и прикладное значение дл  геологии нефти и газа, гидрогеологии и строительства различного рода гидросооружений. Формула изобретени  1. Установка дл  изучени  движени  жидкости в тонкодисперсных средах , содержаща  камеру сжати  образца , соединенную трубопроводами с резервуаром дл  жидкости, и двум  резервуарами дл  масла, соединенными с линией избыточного давлени , от л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью обеспечени  возможности измерени  расходов в области как больших , так и малых перепадов давлений, масл ные резервуары снабжены напор1Ь1Ми емкост ми и вертикально установленнымй внутри резервуаров штуцерами , соединенные трубопроводами с амерой сжати  образца,
2. 2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а   с Я тем, что, с целью повышени  точности измерений, она снабжена системой вакуумировани  камеры и.резервуаров. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе