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原文传递一种声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置及实验方法

专利名称：	一种声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置及实验方法
摘要：	本发明属于煤层气高效开采技术领域，涉及一种声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置及实验方法，包括：箱体，用于放置煤体并提供实验发生位置；实验条件调节模块，实验数据采集模块以及控制系统，本发明中的实验方法能够用于实验室研究可控超声波热效应、空化效应作用下煤体热效应的传播规律；本发明中的换能器频率有25kHz、28kHz、40kHz三种可调，单台发生器功率在0～3kw可调，六台发生器可同时运行，从而能够用于实验室研究不同频率、不同功率超声波作用下不同含水率煤体热效应传播规律；本发明中温度和压力传感器连接显示器，实现了实时、自动采集煤体温度和压力的变化曲线。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	姜永东;李栋;周凤;王苏健;宋超;王鹏;黄克军;宋晓;牟俊惠;康智鹏;刘浩
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811617811.0
公开号：	CN109738482A
代理机构：	北京同恒源知识产权代理有限公司
代理人：	赵荣之
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
主权项：	1.一种声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，包括：箱体，用于放置煤体并提供实验发生位置；实验条件调节模块，包括用于产生超声波的发生器、以及用于将超声波的能量转换成内能的换能器，所述发生器和换能器电性连接，所述换能器设置在箱体外部；实验数据采集模块，包括温度传感器，设有若干个，沿远离换能器的方向线性布置在箱体底部以及箱体远离换能器的一侧上，所有温度传感器均设置在箱体外部；控制系统，用于调节发生器的功率、记录温度传感器采集的温度值、并记录在实验条件调节模块中发生器的功率产生变化后，温度传感器采集的温度值随实验进行时间发生变化的规律，该控制系统与实验条件调节模块以及实验数据采集模块均为电性连接。 2.如权利要求1中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，还包括用于压实煤体的承压板及加载装置，所述承压板设置在箱体内部且与箱体的内轮廓形状、大小相匹配；所述加载装置设置在所述承压板远离所述箱体的一侧上，用于向承压板上加载压力压实煤样。 3.如权利要求2中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，所述加载装置为千斤顶。 4.如权利要求1中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，所述温度传感器呈长条状，沿箱体高度设置在箱体内，在箱体底部的所述温度传感器的投影呈mn式阵列设置，m、n为正整数。 5.如权利要求1中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，所述实验数据采集模块还包括压力传感器，用于采集所述箱体内声场空化效应产生的大量水泡破灭瞬间产生的压力，所述控制系统还用于记录压力传感器采集的压力值、并记录在实验条件调节模块中发生器的功率产生变化后，压力传感器采集的压力值随实验进行时间发生变化的规律。 6.如权利要求5中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，所述压力传感器呈长条状，沿箱体高度设置在箱体内，在箱体底部的所述压力传感器的投影呈ab式阵列设置，a、b为正整数。 7.如权利要求1中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，所述箱体为长方体，其尺寸为LWH。 8.如权利要求5中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律实验装置，其特征在于，5m≤L≤15m、2m≤W≤10m、1m≤H≤10m。 9.一种声场作用下含水煤体热效应传播规律的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：分析煤样成分，确定煤样中水分、灰分、挥发分、固定碳、杂质的质量百分；加工煤样颗粒，使其满足实验所需直径；将煤样处理成所需含水率；将煤样放置于箱体中；箱体中装水；为煤样施加声场作用；采集声场作用中煤样的温度和压力变化；声场作用一定时间后，停止声场作用；分析煤样温度和压力变化数据。 10.如权利要求9中所述的声场作用下含水煤体热效应传播规律的实验方法，其特征在于，“在将煤样放置与箱体中”步骤中，先人工夯实煤粉，然后用千斤顶压实煤体，采用分层的方法将箱体填满煤体。
所属类别：	发明专利