1.一種粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置包括內(nèi)壁粗糙且側(cè)壁透明的微型水平井筒,所述微型水平井筒的入口與一氣液回路的出口連通,所述微型水平井筒的外部設(shè)置有用于拍攝流型的攝像設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述氣液回路包括并聯(lián)設(shè)置的氣體回路和液體回路,所述氣體回路和所述液體回路的出口均連通于一總控制閥門(mén)的入口,所述總控制閥門(mén)的出口與所述微型水平井筒的入口連通。
3.如權(quán)利要求2所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述氣體回路包括空氣壓縮機(jī),所述空氣壓縮機(jī)的出口順序連接有減壓閥、氣路閥門(mén)、氣體流量計(jì)和氣路單向閥,所述氣路單向閥的出口與所述總控制閥門(mén)的入口連通。
4.如權(quán)利要求2所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述液體回路為供水回路,所述供水回路包括儲(chǔ)水罐,所述儲(chǔ)水罐的出口順序連接有水路第一閥門(mén)、水路離心泵、水路第二閥門(mén)、水路流體流量計(jì)和水路單向閥,所述水路單向閥的出口與所述總控制閥門(mén)的入口連通。
5.如權(quán)利要求2所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述液體回路為供油回路,所述供油回路包括儲(chǔ)油罐,所述儲(chǔ)油罐的出口順序連接有油路第一閥門(mén)、油路離心泵、油路第二閥門(mén)、油路流體流量計(jì)和油路單向閥,所述油路單向閥的出口與所述總控制閥門(mén)的入口連通。
6.如權(quán)利要求2所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述液體回路包括并聯(lián)設(shè)置的供水回路和供油回路;所述供水回路包括儲(chǔ)水罐,所述儲(chǔ)水罐的出口順序連接有水路第一閥門(mén)、水路離心泵、水路第二閥門(mén)、水路流體流量計(jì)和水路單向閥,所述水路單向閥的出口與所述總控制閥門(mén)的入口連通;所述供油回路包括儲(chǔ)油罐,所述儲(chǔ)油罐的出口順序連接有油路第一閥門(mén)、油路離心泵、油路第二閥門(mén)、油路流體流量計(jì)和油路單向閥,所述油路單向閥的出口與所述總控制閥門(mén)的入口連通。
7.如權(quán)利要求2所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:所述微型水平井筒的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)所述微型水平井筒并聯(lián)設(shè)置。
8.如權(quán)利要求7所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:各所述微型水平井筒的兩端分別設(shè)置有一壓差傳感器,各所述微型水平井筒的兩端的所述壓差傳感器均連接于一控制器上。
9.如權(quán)利要求7所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:各所述微型水平井筒的入口端均設(shè)置有一井筒控制閥門(mén),所述井筒控制閥門(mén)的入口均與所述總控制閥門(mén)的出口連通。
10.如權(quán)利要求7所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:各所述微型水平井筒為內(nèi)壁粗糙的耐壓有機(jī)玻璃管。
11.一種采用如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法,其特征在于,包括如下步驟:
a、根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,選擇一根微型水平井筒組裝粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置,確保實(shí)驗(yàn)回路和各閥門(mén)符合實(shí)驗(yàn)要求;
b、打開(kāi)各閥門(mén)和各離心泵,調(diào)節(jié)各離心泵的功率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試運(yùn)行,改變液體的流量,觀察粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行狀態(tài);
c、在實(shí)驗(yàn)試運(yùn)行過(guò)程中,確定粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置未發(fā)現(xiàn)異常時(shí),關(guān)掉開(kāi)關(guān),準(zhǔn)備正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段;實(shí)驗(yàn)試運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常時(shí)立即關(guān)掉電源;
d、實(shí)驗(yàn)試運(yùn)行正常,正式進(jìn)入試驗(yàn)階段:先將氣體回路的各閥門(mén)關(guān)閉,單獨(dú)打開(kāi)供水回路或供油回路的各閥門(mén)或者同時(shí)打開(kāi)供水回路、供油回路的各閥門(mén),不斷加大相應(yīng)的離心泵的功率,觀察微型水平井筒內(nèi)的液體流動(dòng)情況,在液相充滿(mǎn)微型水平井筒且流動(dòng)穩(wěn)定后,記錄壓差傳感器和各流體流量計(jì)的示數(shù);
e、在記錄單相流體的數(shù)據(jù)之后,打開(kāi)氣體回路的各閥門(mén),打開(kāi)空氣壓縮機(jī)的開(kāi)關(guān),向微型水平井筒中不斷地加入氣體;
f、不斷加大空氣壓縮機(jī)的功率,觀察微型水平井筒內(nèi)的氣液兩相流體的流行變化,并用攝像設(shè)備拍攝照片,記錄氣液兩相流動(dòng)過(guò)程中,壓差傳感器和各流體流量計(jì)的示數(shù);
g、關(guān)閉離心泵和空氣壓縮機(jī)的開(kāi)關(guān)和氣液回路中的各閥門(mén),更換另一根微型水平井筒,重復(fù)a~f的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,記錄壓差傳感器和各流體流量計(jì)的示數(shù);
h、實(shí)驗(yàn)結(jié)束,關(guān)閉離心泵和空氣壓縮機(jī)的開(kāi)關(guān)和氣液回路中的各閥門(mén),整理粗糙壁微型水平井筒氣液兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置。