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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明公开了一种CO2环道实验装置及其实验方法，包括气源供给系统、相态控制系统、泄放减压系统、数据图像采集系统。本发明能够实现CO2相态的精准控制，模拟CO2输送管道稳态流动及泄放减压工况下管道内流体的真实流动情况，捕捉管道内水力、热力参数的时空演化特性，特别是在泄放减压工况下，能准确记录管道内CO2的温度、压力、质量流量及相态变化，能够分析压力、温度、泄放孔径等初始条件对管道内相变机理和流动特性的影响；能够通过计算机自动采集各测试数据并绘制参数变化曲线，操作人员可以直接在计算机上对各设备的启停及功率进行控制；装置具有测量精度高、实验结果直观、安全性能好、操作方便的特点。

主权项：1.一种CO2环道实验装置，其特征在于：包括气源供给系统、相态控制系统、泄放减压系统、数据图像采集系统，其中：所述气源供给系统包括第一气瓶1、第一针型阀3、第二气瓶2、第二针型阀4、气瓶连接管道5、进气管道6、第三针型阀7和第一电接点压力表8，所述气瓶连接管道5进气口有两条支路，所述气瓶连接管道5的两条支路分别与所述第一针型阀3、所述第二针型阀4连接；所述第一针型阀3进气方向与所述第一气瓶1相连通；所述第二针型阀4进气方向与所述第二气瓶2相连通；所述气瓶连接管道5排气口与所述进气管道6进气口相连通，所述进气管道6上设有所述第三针型阀7和所述第一电接点压力表8；所述相态控制系统包括制冷机9、第四针型阀10、增压泵11、第五针型阀12、第二电接点压力表13、第一球阀14、第二球阀21、数据采集管道27、电加热装置28、第一辅助管道29、第二辅助管道30、循环泵34、循环管道35、第六针型阀37和第七针型阀38，所述制冷机9与所述进气管道6连接，所述制冷机9与所述增压泵11连接，所述制冷机9与所述增压泵11之间设有所述第四针型阀10，所述增压泵11与所述第一辅助管道29连接，所述增压泵11与所述第一辅助管道29之间设有所述第五针型阀12和所述第二电接点压力表13，所述第一辅助管道29上设有所述第六针型阀37，所述第一辅助管道29与所述循环管道35连接，所述循环管道35上安装有所述循环泵34，所述循环管道35与所述第二辅助管道30相连通，所述第二辅助管道30上设有所述第七针型阀38，所述第一辅助管道29还与所述第二辅助管道30通过所述数据采集管道27连接，所述数据采集管道27与所述第一辅助管道29连接一侧设有所述第一球阀14，所述数据采集管道27与所述第二辅助管道30连接一侧设有第二球阀21，所述数据采集管道27与管道保温层之间附着有所述电加热装置28；所述泄放减压系统包括快启阀门17、刻度调节阀18和泄放管41，所述泄放管41插入所述数据采集管路27表面，从插入点向数据采集管道27法向方向依次连接快启阀门17、刻度调节阀18；所述数据图像采集系统包括第一压力传感器15、第二压力传感器16、第三压力传感器19、第四压力传感器20、第一热电偶22、第二热电偶23、第三热电偶24、第四热电偶25、第五热电偶26、第三球阀31、抗高压可视窗32、第四球阀33、质量流量计36、高清摄像机39和计算机40，所述第三热电偶24安装在所述电加热装置28表面，所述第一热电偶22、所述第二热电偶23、所述第四热电偶25、所述第五热电偶26位于所述数据采集管道27管道内部，所述第一压力传感器15、所述第二压力传感器16、所述第三压力传感器19、所述第四压力传感器20位于所述数据采集管道27内部，所述第一压力传感器15、所述第二压力传感器16、所述第三压力传感器19、所述第四压力传感器20在所述数据采集管道27轴向距离分别与所述第一热电偶22、所述第二热电偶23、所述第四热电偶25、所述第五热电偶26一一对应，所述第一辅助管道29与所述循环泵34之间安装有所述抗高压可视窗32，所述抗高压可视窗32两侧分别设有所述第三球阀31和所述第四球阀33，所述抗高压可视窗32外设有所述高清摄像机39，所述循环管道35在靠近所述第二辅助管道30一侧设有所述质量流量计36，所述计算机40通过数据线与所述第一压力传感器15、所述第二压力传感器16、所述第三压力传感器19、所述第四压力传感器20、所述第一热电偶22、所述第二热电偶23、所述第三热电偶24、所述第四热电偶25、所述第五热电偶26和所述质量流量计36连接，所述计算机40还通过数据线与所述制冷机9、所述增压泵11、所述电加热装置28和所述循环泵34连接。

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