一种岩心模型管内壁面绝热控制装置及方法与流程

技术特征：

1.一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：包括控制器(4)、开关(5)以及分别安装在岩心模型管本体(1)外壁面以及内壁面的第一温度传感器(2)和第二温度传感器(3)，

其中，第一温度传感器(2)的正端与控制器(4)的输入端的正端相连，第一温度传感器(2)的负端通过开关(5)与第二温度传感器(3)的负端相连，控制器(4)的输入端的负端与第二温度传感器(3)的正端相连；

控制器(4)的输出端连接加热装置(6)，加热装置(6)设置在岩心模型管本体(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：第一温度传感器(2)和第二温度传感器(3)均采用K型铠装热电偶。

3.根据权利要求1所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：第一温度传感器(2)和第二温度传感器(3)的连线与管壁相垂直。

4.根据权利要求1所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：控制器(4)为PID温度控制器。

5.根据权利要求1所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：加热装置(6)为均匀缠绕在岩心模型管本体(1)外壁上的电加热带。

6.根据权利要求1所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：开关(5)采用单刀双掷开关；其中，第一温度传感器(2)的正端与控制器(4)的输入端的正端相连，第一温度传感器(2)的负端与开关(5)的动端相连；第二温度传感器(3)的正端与开关(5)的第一不动端相连，第二温度传感器(3)的负端与开关(5)的第二不动端相连，开关(5)的第一不动端与控制器(4)的输入端的负端相连。

7.根据权利要求1所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：采用制冷装置(7)替换加热装置(6)，第一温度传感器(2)的正端与控制器(4)的输入端的负端相连，第一温度传感器(2)的负端通过开关(5)与第二温度传感器(3)的负端相连，控制器(4)的输入端的正端与第二温度传感器(3)的正端相连。

8.根据权利要求7所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制装置，其特征在于：开关(5)采用单刀双掷开关；其中，第一温度传感器(2)的正端与开关(5)的第一不动端相连，第一温度传感器(2)的负端与开关(5)的第二不动端相连；第二温度传感器(3)的正端与控制器(4)的输入端的正端相连，第二温度传感器(3)的负端与开关(5)的动端相连，开关(5)的第一不动端与控制器(4)的输入端的负端相连。

9.一种岩心模型管内壁面绝热控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)测得岩心模型管本体(1)外壁和内壁的温差信号ΔT，并传送给控制器(4)；

(2)控制器(4)接收温差信号ΔT，并与预设置信号Tset进行对比，控制加热装置(6)的启停或功率大小，在岩心模型管本体(1)内壁面上构建绝热边界条件。

10.根据权利要求9所述的一种岩心模型管内壁面绝热控制方法，其特征在于：构建绝热边界条件中，预设置信号Tset的确定步骤包括：

(a)将岩心模型管本体(1)看做一开口系统，岩心模型管本体(1)内部为控制体，根据岩心模型管本体(1)进出口流体的质量流量和焓值的时间积分计算进出口能量差，得到控制体净流入能量；

(b)根据实验前后岩心模型管本体(1)内部控制体密度，比容和温差的计算控制体能量增量；

(c)绘制以预设值信号为横坐标，以控制体净流入能量与控制体能量增量间差值为纵坐标的曲线，曲线与横坐标的交点对应的预设值即为预设置信号Tset。