气体在矿物油中扩散现象的可视化研究

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1、2010年4月、宇航计测技术衄．，2010第30卷第2期kJournalofAstronauticMetroiogyandMeasurementVoJ．30，No．2IIII

2、[]11II●●■●■●■■●●■●●_●■●●■●■-文章编号：1000-7202【_2010)02-0037—04中图分类号：0436文献标识码：A气体在矿物油中扩散现象的可视化研究顾亚雄李博(西南石油大学电子信息工程学院，四川成都610500)摘要介绍了利用马赫．泽德干涉仪法实现气体．矿物油扩散过程的可视化测量的原理、作用与意义。由于运用马赫一泽德干涉仪法获得的图像干

3、涉条纹数及其图像的形状变化与折射率n直接与液体介质折射率相关，用马赫一泽德干涉仪法可获得十分清晰的影像。在N：，02．矿物油扩散过程中，干涉条纹式样并未发生显著的紊乱变化，表明N：与o^气体在矿物油中发生扩散后，所引起的矿物油折射率变化过程较为缓慢。在c02一矿物油扩散过程中，由于溶解的作用．矿物油近表面层中的气体溶解度增加．导致自然对流的出现。通过可视化测景，成功地观测到这一重要实验现象。同时，利用可视化技术，还可很好地判明对流出现的时间，从而确保扩散研究的有效性。关键词气体矿物油可视化扩散马赫-泽德干涉仪法VisualizedExperime

4、ntalObservationtoDi仃usionofGasIntoMineralOilGUYa·xiongLIBo(SchoolofElectronicInformationEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500)Abstract’nleprincipleandfunctionofvisualizedexperimentalobservationtodiffusionofgasintomineraloilusingMach．Zehnderinterferornetermetl

5、lodhavebeenintroduced．ClearphotosofinterferencestripetakenbyusingMach-Zehnderinterferometermethodwel℃obtainedsincetheblacknessofphotosisdetermineddirectlybyrefractiveindexofliquid．IntheobservationtodiffusionofN2and02intomineraloil，thecafleofobviousdisorderedmotionintheinterfe

6、rencestripewasnotbroughtout，whichmeansthatdiffusionofN2and02intomineraloilonlycausedarelativelyslowchangeofrefractiveindexofmineraloil．Incontrast．intlleprocessofdifhJsionofCO，intomineraloil，naturalconvectionisresultedfromin—creaseofsolutiondensityofC02inthenearsurfacelayerofm

7、ineraloil，whichhasbeensuccessfully“s-ualized．Also，themomentwhenconvectionOccurscanbedeterminedastoinsurethevalidityofstudyofdiffusion．，KeywordsGasMineraloilVisualizationDiffusionMach．Zehnderinterferometermethod1引言油压系统中，常常发生气体溶解及其气蚀现象。溶解气体的聚合不可避免会形成气泡。同时由于气蚀现象存在，也会在油压系统中产生气泡。气

8、泡的存在会明显降低油压系统的工作性能。深入了解油压系统中的油气扩散现象对于油压系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。收稿日期：2009—05—15：修固日期：2009一{O一09基金项目：四川省教育厅重点项目(No,2004xis2)。作者简介：顾亚雄(1962一)，男，博士．剐教授，主要从事计量测试技术与光电检测技术等方面教学与研究工作。·38·宇航计测技术2010正在对油压系统中的油气扩散现象进行研究的过程中，利用一阶扩散模型求解油气扩散系数是获得油气扩散系数的基本方法之一。利用该方法获得的油气扩散系数具有准确度高，可比性好等特点。问题在于，

9、实验过程中，如何保证只有扩散现象存在而没有对流等其它与求解扩散方程假定的初始条件不相符合的现象的条件下完成测试并非易事。可视化技术是研究