颗粒可视化沉积碰撞实验装置及实验方法
知识产权简介
本申请通过在透明试验段中构建缩变径与多堵块耦合的非均匀流场，并结合具有可调动力黏度的丙三醇水溶液，实现了复杂流动条件下颗粒沉积过程的原位可视化与定量表征。该实验方法能够在常温条件下再现工程工况中颗粒沉积所对应的动力学相似特征，有效克服了现有颗粒沉积实验中流场结构单一、沉积行为难以连续观测的问题。通过多堵块沿流动方向的布置，可获得颗粒在不同流动区域内的沉积演化规律，为分析缩变径及障碍物共同作用下的颗粒沉积机理提供了可靠的实验手段，从而提高了颗粒沉积研究的实验真实性和结果可重复性。
转化前景
颗粒沉积及碰撞广泛存在与航空航天、能源、核能等领域，对于系统的换热设备，颗粒的碰撞沉积行为会导致壁面结垢，严重影响其换热效率，长期的沉积行为影响其寿命。设备的不同方位布置也会对碰撞沉积行为有很大影响。此外，设备的非可视化导致了无法直观的观察颗粒沉积结构行为，采用常规的经验公式会导致一定偏差。因此，精准的预测不同倾角下的不同颗粒的沉积碰撞特性，对于关键设备的运行及维护具有重大意义。 对于现有的实验，主要针对单一参数，例如颗粒速度、直径等，而其他参数为固定状态、例如温度、流动方向等。而在实际工程中，流动状态受多参数影响，实验单一工况仅针对单独的流动行为特性分析，实验台无法满足多变量下的颗粒行为研究，因此，亟需一种需要可改变系统多参数变化的实验装置。