一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置及方法

文档序号:37265782发布日期:2024-03-12 20:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述的可视化模型箱(ⅱ)包括分流器(4)、有机玻璃箱体(5)、多孔分流板(6)、散光板(7)、背光源(8)和金属基座(9);

3.根据权利要求2所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述的混溶流体补给模块(ⅰ)包括储液罐(1)、蠕动泵(2)和导流管(3),储液罐(1)的输出端通过蠕动泵(2)与导流管(3)的输入端连接,导流管(3)的输出端与分流器(4)的输入端连接;所述的储液罐(1)通过导流管(3)为有机玻璃箱体(5)的空腔中输送混溶流体;蠕动泵(2)和外部的控制机(ⅴ)连接。

4.根据权利要求2所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述的图像采集模块(ⅲ)包括工业相机(15)、镜头(16)、相机固定架(17)、镜头固定架(18)和相机底座(19);相机固定架(17)的底端安装在相机底座(19)上,镜头固定架(18)连接在相机固定架(17)的中部,工业相机(15)和镜头(16)分别连接在相机固定架(17)和镜头固定架(18)上,镜头(16)组装在工业相机(15)的前端,镜头(16)和工业相机(15)组装后用于拍摄有机玻璃箱体(5)内流体的流动状态,工业相机(15)和控制机(ⅴ)连接。

5.根据权利要求2所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述的第一腔室(12)、第二腔室(13)和第三腔室(14)均放置有颗粒物,第二腔室(13)和第三腔室(14)中的颗粒物粒径大于第一腔室(12)中的颗粒物;第二腔室(13)和第三腔室(14)中的颗粒物包括但不限于卵石,第一腔室(12)中的颗粒物包括但不限于石英砂、氟化乙烯丙烯fep颗粒。

6.根据权利要求2所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述有机玻璃箱体(5)空腔的长度和高度均大于有机玻璃箱体(5)空腔的厚度。

7.根据权利要求2所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述背光源(8)用于在实验过程中提供均匀稳定的光照强度,背光源(8)采用多点排列的led光源或均匀排列的长管led灯。

8.根据权利要求2所述的一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置,其特征在于:所述有机玻璃箱体(5)的空腔内存储有原生流体,混溶流体补给模块(ⅰ)用于在实验开始后往有机玻璃箱体(5)内注入染色的混溶流体,混溶流体采用甲醇和乙二醇的混合物,溴化钠溶液。

9.一种应用于权利要求1-8任一所述装置的可视化密度驱动对流超重力模拟试验方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种可视化密度驱动对流超重力试验模拟装置及方法。装置放置在离心机的吊篮内,混溶流体补给模块与可视化模型箱连通,可视化模型箱中存储有原生流体和颗粒,图像采集模块用于记录可视化模型箱内流体状态和浓度图像;有机玻璃箱体的空腔被多孔分流板划分为三个腔室;方法包括配置混溶流体、标定混溶流体浓度、对颗粒物进行饱和、混溶流体与原生流体混合后颗粒物中发生密度驱动对流,图像采集模块实时采集流体及颗粒物图像信息并分析。本发明可实现对于二氧化碳地质封存过程中深部含水层二氧化碳溶解在盐水中造成密度上升,引发密度驱动对流现象的还原,通过图像采集系统捕捉对流过程的浓度锋动态迁移过程并分析溶解通量变化。

技术研发人员:徐文杰,陈睿奇,李俊超,胡英涛,陈云敏,李金龙,庄端阳
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/3/11
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