可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型适用于泡沫液流变学特性研究设备领域，具体是一种可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器。
【背景技术】
[0002]泡沫流体流变性的研究是进行流变参数和水力参数计算、指导实际作业的理论基础。对于观察超临界二氧化碳泡沫在通道内的流动状态，测得流体在通道内流动产生的压差，进而分析流变学阻力特性。不仅能为石油工业泡沫流体工程应用技术方案的制定提供理论依据和指导，而且还具有丰富和完善石油工程非牛顿流体力学理论的学术价值。
[0003]超临界二氧化碳泡沫流变学特性的实验研究，采用设备大同小异，现阶段国内外的压力容器多使用PEEK材料或带视窗的不锈钢压力容器，但不具备在微容纳腔、圆通道内观测超临界二氧化碳泡沫的流动状态及压差的测定。实验中分析的不全面可能会在实际应用中出现一定的偏差。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有的测试设备不能全面分析和测量超临界二氧化碳泡沫的流变学特性，本实用新型提供了一种可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，该可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器由无色透明的石英玻璃制成，可以直观的观察到实验中超临界二氧化碳泡沫的流动状态;两端法兰各带有测压孔，用于测得超临界二氧化碳泡沫流经通道内两端的压差，进而分析其流变学特性。为石油工业泡沫流体工程应用技术方案的制定提供理论依据和指导，丰富和完善泡沫物理、非牛顿流体力学等相关领域。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，包括无色透明的筒体，筒体内含有微容纳腔，微容纳腔为圆形通道，筒体的两端均由法兰连接，配有压垫及密封圈，法兰两端在轴线方向带有内螺纹孔，法兰端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆，两端法兰的侧壁各设有一个测压孔。
[0006]筒体为无色透明石英玻璃筒体。
[0007]筒体内为微容纳腔，圆形通道内径4mm，壁厚为8mm，沿筒体的轴线方向，筒体的长度为300mm。
[0008]法兰与筒体之间配有压垫及密封圈。
[0009]法兰端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆，法兰侧壁设有测压孔。
[0010]本实用新型的有益效果是，该可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器由石英玻璃制成，可以直观的观察到实验中超临界二氧化碳泡沫的流动状态;两端法兰各带有测压孔可以通过测得超临界二氧化碳泡沫液流经通道内两端的压差，进而分析其流动阻力特性，流动状态与流变学阻力特性的有机结合研究，为石油工业泡沫流体工程应用技术方案的制定提供理论依据和指导，丰富和完善泡沫物理，非牛顿流体力学等相关领域。
【附图说明】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
[0012]图1为可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器的结构示意图。
[0013]图2为一端法兰侧视图。
[0014]其中:1.内螺纹孔，2.测压孔，3.筒体，4.螺纹拉杆，5.微容纳腔，6.压垫7.密封圈，
8.法兰，9.拉杆通孔
【具体实施方式】
[0015]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1至附图2详细说明本实用新型。
[0016]—种可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，包括无色透明的筒体(3)，筒体(3)内含有微容纳腔(5)，微容纳腔(5)为圆形通道，筒体(3)的两端均由法兰(8)连接，配有压垫(6)及密封圈(7)，法兰(8)两端在轴线方向带有内螺纹孔(1)，法兰(8)端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆(4)，两端法兰(8)的侧壁各设有一个测压孔(2)，如图1所示。
[0017]具体的，筒体(3)为无色透明石英玻璃筒体，即筒体(3)为无色透明石英玻璃制成。筒体(3)内为微容纳腔(5)，圆形通道内径4mm，壁厚为8mm，沿筒体(3)的轴线方向，筒体(3)的长度为300mm。
[0018]筒体(3)两端分别由法兰(8)连接，法兰(8)端面带有内螺纹孔(1)，位于该轴向通孔，用于连接不锈钢管线，一个内螺纹孔(1)用于向微容纳腔(5)内流入入超临界二氧化碳泡沫试样，另一个内螺纹孔(1)用于将微容纳腔(5)内的超临界二氧化碳泡沫试样排出。法兰(8)与筒体(3)之间配有压垫(6)及密封圈(7)，保证微容纳腔(5)的密封性能。
[0019]为了减少超临界二氧化碳泡沫流经通道时的入口效应，更准确分析泡沫液流变学特性，法兰(8)侧壁的测压孔(1)应尽量靠近筒体(3)端面，测压孔(2)与压差传感器连接，该压差传感器与数据采集处理单元连接，该数据采集处理单元将测量结果传输至显示单元进行显示，该显示单元能够对两端压差进行实时监控。
[0020]为了满足二氧化碳达到超临界状态时所需的压力，筒体(3)需保证在承受高压的情况下而不被破坏，为此在法兰(8)的端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆(4)，保证其抗拉强度。螺纹通孔圆心与微容纳腔圆心的连线和测压孔中心线的夹角为45°，如图2所示。螺纹拉杆(4)与两端法兰(8)的联接形式分别为双头螺柱联接与普通螺栓联接。该可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器加工出场后进行液压测试实验，满足强度要求。
[0021 ]该可观测多孔介质中泡沫流动现象及沿程压力分布的容器的工作过程如下:
[0022]实验中该可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器竖直放置于恒温水浴内，超临界二氧化碳与表面活性剂溶液充分混合后，由内螺纹(1)处流入微容纳腔
(5)内，泡沫液流经圆形通道，由另一端内螺纹孔流出，由于筒体(3)是无色透明的石英玻璃制成，所以泡沫液在通道内的流动状态可以由高速数字摄像设备捕捉，容器内的压差会不断上升最终到达稳定，整个过程中的压差实时数据由测压孔(2)外接的压差传感器测得。
[0023]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，所述可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器包括无色透明的筒体(3)，筒体(3)内含有微容纳腔(5)，微容纳腔(5)为圆形通道，筒体(3)两端均由法兰(8)连接，配有压垫(6)及密封圈(7)，法兰(8)两端在轴线方向带有内螺纹孔(1)，法兰(8)端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆(4)，两端法兰(8)的侧壁各设有一个测压孔(2)。2.根据权利要求1所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，筒体为无色透明的石英玻璃筒体。3.根据权利要求1所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，筒体(3)的壁厚为8_，沿筒体(3)的轴线方向，筒体(3)的长度为300_。4.根据权利要求1所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，筒体内为微容纳腔(5)，圆形通道内径4mm，便于研究泡沫液的流变学特性。5.根据权利要求1所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，筒体(3)可适用于高温高压，满足二氧化碳达到超临界状态时的压力与温度，液压实验测定满足要求。6.根据权利要求1所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，法兰(8)与筒体(3)之间设有压垫(6)及密封圈(7)。7.根据权利要求1所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，法兰(8)端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆(4)，法兰(8)侧壁设有测压孔(2)，测压孔(2)连接微压差传感器。8.根据权利要求7所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，拉杆通孔(9)圆心与微容纳腔(5)圆心的连线和测压孔(2)中心线在同一平面内的夹角为45°。9.根据权利要求7所述的可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，其特征在于，螺纹拉杆(4)与两端法兰(8)的联接形式分别为双头螺柱联接与普通螺栓联接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种可观测超临界二氧化碳泡沫流动状态及压差测量的容器，包括无色透明的筒体(3)，筒体(3)内含有微容纳腔(5)，微容纳腔(5)为圆形通道，筒体(3)两端均由法兰(8)连接，配有压垫(6)及密封圈(7)，法兰(80两端在轴线方向带有内螺纹孔(1)，法兰(8)端面圆周平均分布四根带有螺纹的拉杆(4)，两端法兰(8)的侧壁各设有一个测压孔(2)。该容器可用于观察超临界二氧化碳泡沫在通道内的流动状态，精准测量超临界二氧化碳泡沫流过通道内两端的压差。适用于泡沫物理，石油工程，非牛顿流体力学等关于超临界二氧化碳泡沫液在通道内的流变学特性的实验研究。
【IPC分类】G01N11/00
【公开号】CN205138948
【申请号】CN201520900503
【发明人】杜东兴, 张健
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月12日