【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及多相流研究裝置，更具體的說是涉及一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備。
技術介紹
1、多相流試驗是研究多種流體相(如氣體、液體、固體)在復雜流動條件下行為的重要手段，通常在實驗室進行各類模擬試驗進行，但目前的技術還存在一些挑戰和不足之處，主要包括：
2、現有技術一般是兩相流體或三相流體流動試驗平臺，無法實現多相混合流體的穩定進樣，無法使用多相混合流體進行試驗；
3、可視化性差：試驗過程中裝置內復雜流動通道內流體的流動方向和流動狀態通常難以觀測，多相流體之間復雜的相互作用：不同相流體(如氣液、固液)之間的復雜相互作用導致流動行為難以預測和模擬，需要進行直接觀測。例如，氣泡和液滴的生成、合并和分離對流動性能有重要影響，但這些過程難以在實驗中完全模擬，流體的成分尤其是混合相流體組分難以實時監測；
4、缺乏動態監測能力：在多相流試驗中，需要實時監測各相的分布、速度和濃度等參數，以獲取流動過程中的動態信息。然而，目前實時監測技術的應用仍然存在一定的局限性；
5、流動界面模擬困難：流體之間的界面處于不穩定狀態，特別是在高速流動或復雜幾何形狀中，這些流動界面的準確模擬和預測是一個挑戰；
6、實驗條件和現場環境的差異：實驗室條件下的多相流試驗難以完全模擬真實工業環境中的復雜條件，如高壓、高溫、非均勻地質條件等，這會影響試驗結果的應用性和推廣能力；
7、模型驗證和驗證數據的獲取：多相流動的復雜性使得數值模擬和實驗數據的驗證變得困難，需要大
8、為解決這些問題，需要發展更先進的實驗技術和設備，如高精度的傳感器、實時數據處理技術、精確的數值模擬方法等，以提高多相流試驗的精度、可重復性和現場應用的適用性。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，包括依次通過管路連接的流體注入裝置、試驗平臺：
4、所述流體注入裝置包括試驗泵；
5、所述試驗平臺上安裝微流量控制芯片；
6、所述試驗泵與所述微流量控制芯片通過所述管路連接。
7、優選的，試驗泵可為流量泵、壓力泵等；
8、優選的，還包括中繼容器，所述中繼容器內設置有攪拌器，所述流體注入裝置通過所述管路與所述中繼容器的進口連通，所述微流量控制芯片通過所述管路與所述中繼容器的出口連通。
9、進一步的，所述微流量控制芯片上設置有多個流體注入孔，所述試驗泵、所述中繼容器分別與所述流體注入孔連通。
10、優選的，還包括驅替試驗裝置，使用相關的微流量控制芯片模擬驅替試驗裝置內部通路(即與驅替試驗體內部結構相關，如驅替體是均質巖體樣品，微流控芯片結構的流體通道應是均勻分布的，如是破碎帶巖石樣品，微流控芯片內結構有各類不規則不同方向的通路)，所述微流量控制芯片上設置有流體排出孔，所述驅替試驗裝置通過所述管路與所述流體排出孔連通。
11、進一步的，所述驅替試驗裝置包括試驗體夾持器和驅替試驗體，所述驅替試驗體通過所述試驗體夾持器安裝。
12、進一步的，所述驅替試驗裝置兩端各連接有前端壓力表、后端壓力表，用以測試配置的氣/液/固不同組分混合流體在相同地層的突破壓力。
13、進一步的，還包括廢液收集裝置，所述廢液收集裝置通過管路與所述驅替試驗體連接。
14、優選的，所述微流量控制芯片中的流體通道包括y型、網格型、多層疊加型中的一種或多種，但不限于此，可以模擬不同深度地層、儲/蓋層，測試流體在多個連續地層的運移能力。
15、優選的，還包括廢液成分分析系統，如水質分析儀，色譜儀等，分析注入流體在試驗前后成分變化，了解相同地層條件下不同成分流體與同成分流體在不同地層條件下的流動方式與對地層內物質的攜帶能力、反應能力與運移能力。
16、經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本專利技術公開提供了一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，具有如下有益效果：
17、通過微流控芯片可實時觀測試驗中不同氣-水-油-固-生物比例與不同化學組分流體在管路、孔隙與裂隙中的運移規律，不同氣泡表觀體積比例、不同流速、不同表面活性劑條件下的攜顆粒物能力；試驗流體注入微流控芯片前的壓力大小與注入驅替試驗裝置后的壓力反饋由試驗泵控制，精度更高，更穩定。即使用本試驗裝置在試驗中可以借助顯微鏡觀察微流控芯片內的流體，最大限度還原原始的試驗環境，能清楚的觀察到流體在試驗時的運動方向與流動界面，實時動態監測試驗動態。試驗裝置流體的流動速度由試驗泵控制調整，可精細調整中繼容器內的多相流體的流速，通過流體流速進行壓力反饋，再由中繼容器輸送往微流量控制芯片中。
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1.一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，包括依次通過管路連接的流體注入裝置、試驗平臺：
2.根據權利要求1所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，還包括中繼容器，所述中繼容器內設置有攪拌器，所述流體注入裝置通過所述管路與所述中繼容器的進口連通，所述微流量控制芯片通過所述管路與所述中繼容器的出口連通。
3.根據權利要求2所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，所述微流量控制芯片上設置有多個流體注入孔，所述試驗泵、所述中繼容器分別與所述流體注入孔連通。
4.根據權利要求1所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，還包括驅替試驗裝置，使用相關的微流量控制芯片模擬驅替試驗裝置內部通路，所述微流量控制芯片上設置有流體排出孔，所述驅替試驗裝置通過所述管路與所述流體排出孔連通。
5.根據權利要求4所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，所述驅替試驗裝置包
6.根據權利要求4所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，所述驅替試驗裝置兩端各連接有前端壓力表、后端壓力表。
7.根據權利要求4所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，還包括廢液收集裝置，所述廢液收集裝置通過管路與所述驅替試驗體連接。
8.根據權利要求1所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，所述微流量控制芯片中的流體通道包括Y型、網格型、多層疊加型中的一種或多種。
9.根據權利要求1所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，還包括廢液成分分析系統。
...【技術特征摘要】
1.一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，包括依次通過管路連接的流體注入裝置、試驗平臺：
2.根據權利要求1所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，還包括中繼容器，所述中繼容器內設置有攪拌器，所述流體注入裝置通過所述管路與所述中繼容器的進口連通，所述微流量控制芯片通過所述管路與所述中繼容器的出口連通。
3.根據權利要求2所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，所述微流量控制芯片上設置有多個流體注入孔，所述試驗泵、所述中繼容器分別與所述流體注入孔連通。
4.根據權利要求1所述的一種氣-水-油-固-生多相與多組分流體的可視化微流控試驗設備，其特征在于，還包括驅替試驗裝置，使用相關的微流量控制芯片模擬驅替試驗裝置內部通路，所述微流量控制芯片上設置有流體排出孔，所述驅替試驗裝置通過所述管路與所述流體排出孔連通。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏寧，楊列，王文東，
申請(專利權)人：中國科學院武漢巖土力學研究所，
類型：發明
國別省市：
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