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原文传递一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置

专利名称：	一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置
摘要：	本发明涉及一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，包括：加热炉系统、金属液滴控制系统以及信息采集系统；本发明可用于研究熔融金属液滴在不同温度、不同速度、不同质量下与水反应发生爆炸的效果以及不同的金属种类对爆炸程度的影响，对于了解熔融金属遇水发生蒸汽爆炸的危害和事故的预防都具有重要的意义；同时本发明通过人为远程操作即可控制实验过程，人员与装置分离，保证了实验过程和数据采集过程的安全有效。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥工业大学
发明人：	沈致和;汪江涛;李满厚;王昌建;杨慎林;王骞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910408117.6
公开号：	CN110146416A
代理机构：	合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：	黄少波;奚华保
分类号：	G01N13/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
主权项：	1.一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：包括：加热炉系统，该加热炉系统包括加热炉，以及用于驱动加热炉垂直升降的驱动装置；金属液滴控制系统，该金属液滴控制系统包括：石英玻璃套管，该石英玻璃套管包括内管和外管，所述内管的底部封闭、顶部敞口，内管的底部中心设有滴孔，内管的下部设有填料口，内管的顶部伸出外管并通过第一密封法兰封堵，第一密封法兰上设有与内管连通的带阀门的惰性气体进气口；所述外管的底部和顶部均为敞口，外管的顶部通过第二密封法兰封堵，所述外管穿过加热炉的炉腔；石英玻璃棒，该石英玻璃棒穿过第一密封法兰伸入内管，石英玻璃棒的下端外径与所述的滴孔内径相配合；步进电机，该步进电机位于内管的上方，步进电机与石英玻璃棒连接，在步进电机的驱动下石英玻璃棒的下端远离或靠近滴孔；透明水箱，该透明水箱的顶部设有进液孔，所述石英玻璃套管竖立于透明水箱上，所述外管的下端通过第三密封法兰与进液孔连接；所述透明水箱上设有带阀门的惰性气体出气口、进水口以及排水口；信息采集系统，该信息采集系统包括：热电偶，该热电偶伸入所述的内管内部；数据采集仪，该数据采集仪用于接受热电偶数据；高速摄像机，该高速摄像机正对透明水箱；上位机，该上位机分别连接数据采集仪和高速摄像机。 2.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述驱动装置包括实验台架，所述实验台架上设有两个竖直导杆，任意所述的竖直导杆上活动连接有滑块，两个所述的滑块分别固定于加热炉的两侧；所述实验台架上安装有定滑轮及钢丝绳收放装置，钢丝绳收放装置上的钢丝绳经定滑轮与加热炉连接。 3.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述第一密封法兰包括第一橡胶密封圈，以及位于第一橡胶密封圈两端的第一上法兰和第一下法兰；所述第一橡胶密封圈固定于内管上端口相邻位置，所述第一上法兰和第一下法兰套在内管上通过螺栓连接。 4.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述第二密封法兰包括第二橡胶密封圈，以及位于第二橡胶密封圈两端的第二上法兰和第二下法兰；所述第二橡胶密封圈固定于外管上端口相邻位置，所述第二上法兰套在内管及外管上，第二下法兰套在外管上，第二上法兰和第二下法兰通过螺栓连接。 5.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述第三密封法兰包括第三橡胶密封圈，以及位于第三橡胶密封圈两端的第三上法兰和第三下法兰；所述第三橡胶密封圈固定于外管下端口相邻位置，所述第三上法兰套在外管上，第三下法兰固定在透明水箱的进液孔处，第三上法兰和第三下法兰通过螺栓连接。 6.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述加热炉为炉腔内壁均布电阻丝的电加热炉，加热炉连接有温度控制器。 7.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述步进电机具有螺纹输出轴，步进电机上于螺纹输出轴的两端固定有两个导柱，所述螺纹输出轴上安装有螺母，所述螺母固定有连接板，所述连接板的两端分别穿过两个导柱，所述石英玻璃棒固定在连接板上。 8.根据权利要求1所述的一种模拟熔融金属液滴与水相互作用的实验装置，其特征在于：所述水箱内安装有液位计。
所属类别：	发明专利