阅读说明：本技术 一种用于液压油多相流动特性研究的试验台 (Test bed for researching hydraulic oil multiphase flow characteristics ) 是由 胡建军 刘翔宇 李曼迪 孔德才 姚静 于 2020-07-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于液压油多相流动特性研究的试验台,包括：用于提供液压油的移动泵站,其包括固液混合油箱和清洁液压油箱；用于制备气体的气体发生装置；用于气液两相混合或气液固三相混合的多相混合装置；连接在主油路阀块与多相混合装置之间的工况切换阀块,工况切换阀块用于切换工作模式以分别进行气液两相、固液两相或气液固三相试验；用于接入油路中的试验装置；其中,在第一或第三状态下,清洁液压油箱与动力源连通,多相混合装置及气体发生装置接入油路中,从而进行气液两相流或气固液三相流试验；在第二状态下,固液混合油箱与动力源连通,并切断多相混合装置及气体发生装置与油路的连接,从而进行固液两相流试验。(The invention provides a test bed for researching the multiphase flow characteristics of hydraulic oil, which comprises: the mobile pump station is used for providing hydraulic oil and comprises a solid-liquid mixed oil tank and a clean hydraulic oil tank; a gas generating device for producing a gas; the multiphase mixing device is used for mixing gas phase and liquid phase or mixing gas phase, liquid phase and solid phase; the working condition switching valve block is connected between the main oil way valve block and the multiphase mixing device and used for switching working modes to respectively perform gas-liquid two-phase, solid-liquid two-phase or gas-liquid-solid three-phase tests; the test device is used for being connected into the oil way; in the first or third state, the clean hydraulic oil tank is communicated with the power source, and the multiphase mixing device and the gas generating device are connected into an oil way, so that a gas-liquid two-phase flow or gas-solid-liquid three-phase flow test is carried out; in the second state, the solid-liquid mixed oil tank is communicated with the power source, and the connection between the multiphase mixing device and the gas generating device and the oil way is cut off, so that a solid-liquid two-phase flow test is carried out.)

一种用于液压油多相流动特性研究的试验台

技术领域

本发明属于液压技术领域，具体涉及一种用于液压油多相流动特性研究的试验台。

背景技术

液压油是很多工程机械的工作介质，其品质对工程机械的寿命以及安全性有重大的影响。然而，液压油液在实际使用的过程中往往会掺混有少量的气体或固体污染物，这些气体和固体污染物的存在将对液压系统产生一定的威胁，从而影响液压系统的正常运行。

目前，对于液压油掺混气泡和颗粒物的相关研究，大多数为气液或固液两相流CFD(计算流体力学)仿真研究，对应的试验验证比较欠缺，现有的试验系统也不够完善，没有专门针对三相流的仿真和试验验证的试验系统。

此外，在现有的两相流试验方法中，气体直接通入液体容器内，并通过控制液体的体积和气体输入的流量来控制混合在液体中的气泡体积分数，从而观测气液两相流体在不同结构中的流动特性，其气泡体积分数控制不便，且试验结果可靠性差。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于液压油多相流动特性研究的试验台，该试验台能够进行气液两相或固液两相或气液固三相流体试验，并能够控制固相颗粒浓度和/或气泡体积分数，非常有利于液压油多相流动特性研究，且能够增强试验结果的可靠性。

为此，根据本发明提供了一种用于液压油多相流动特性研究的试验台，包括：用于提供液压油的移动泵站，所述移动泵站包括固液混合油箱和清洁液压油箱，所述固液混合油箱用于液压油与试验用固相颗粒的混合；用于制备气体的气体发生装置；用于气液两相混合或气液固三相混合的多相混合装置，所述气体发生装置与所述多相混合装置连接；连接在所述主油路阀块与所述多相混合装置之间的工况切换阀块，所述工况切换阀块用于切换工作模式以分别进行气液两相、固液两相或气液固三相试验；用于接入油路中的试验装置；其中，在第一状态下，控制所述清洁液压油箱与所述动力源连通，并通过所述工况切换阀块将所述多相混合装置及所述气体发生装置接入油路中，从而进行气液两相流试验；在第二状态下，控制所述固液混合油箱与所述动力源连通，并通过所述工况切换阀块切断所述多相混合装置及所述气体发生装置与油路的连接，从而进行固液两相流试验；在第三状态下，控制所述固液混合油箱与所述动力源连通，并通过所述工况切换阀块将所述多相混合装置及所述气体发生装置接入油路中，从而进行气固液三相流试验。

在一个实施例中，所述移动泵站还包括：用于提供吸油动力的动力源，所述动力源连接在所述固液混合油箱和所述清洁液压油箱的出油口处；连接在所述动力源的输出端的主油路阀块，所述主油路阀块设有多个与所述固液混合油箱及所述清洁液压油箱连通的回油管接口；以及用于调节固相颗粒物浓度的旁路调节阀块，所述旁路调节阀块连接在所述主油路阀块与所述固液混合油箱之间。

在一个实施例中，所述主油路阀块包括依次连接的第一单向阀、第一节流调速阀，以及连接在所述第一单向阀的入口端的溢流阀，所述溢流阀与所述回油管接口连通，所述第一单向阀的入口端与所述动力源的输出端连通，所述第一节流调速阀的出口端分别与所述工况切换阀块和所述旁路调节阀块连通。

在一个实施例中，所述工况切换阀块包括第二单向阀和从所述第二单向阀的入口端引出的固液相油路，在所述第二单向阀的出口端设有第一截止阀，在所述固液相油路中设有第二截止阀，所述固液相油路设有用于与所述试验装置的入口端连接的固液两相流输出接口，打开所述第一截止阀，关闭所述第二截止阀而接入所述多相混合装置及所述气体发生装置，从而进行气液两相流试验或气固液三相流试验，关闭所述第一截止阀，打开所述第二截止阀而切断所述多相混合装置及所述气体发生装置，从而进行固液两相流试验。

在一个实施例中，所述旁路调节阀块包括主截流阀、并联连接在所述主截流阀与所述固液混合油箱之间的第一副截流阀和第二副截流阀，以及连接在所述第一副截流阀的入口端的板式过滤器，其中，所述板式过滤器的过滤精度小于试验用固相颗粒的直径。

在一个实施例中，在所述固液混合油箱和所述清洁液压油箱的出油口处设有吸油切换阀块，在所述固液混合油箱和所述清洁液压油箱的回油口处设有回油切换阀块。

在一个实施例中，在所述固液混合油箱的吸油口和出油口之间设有搅拌机，且所述搅拌机靠近所述回油口设置，在靠近所述搅拌机的两侧分别设有颗粒投放口和第一空气过空滤器。

在一个实施例中，所述清洁液压油箱设有第二空气过滤器，在所述清洁液压油箱的回油口处串联有回油过滤器和管式过滤器，在所述清洁液压油箱的内部设有隔板，所述清洁液压油箱的吸油口和出油口处于所述隔板的两侧，其中，所述回油过滤器靠近所述清洁液压油箱，且所述回油过滤器的过滤精度高于和所述管式过滤器的过滤精度。

在一个实施例中，所述气体发生装置包括依次连接的电机气泵组件、气动三联件、气动换向阀、气动节流阀和气体流量计，所述气体流量计的出口端与所述多相混合装置连接。

在一个实施例中，所述多相混合装置包括圆筒状的主体部分、分别连接在所述主体部分的上下两端的端盖和底座、安装在所述端盖与所述主体部分之间且能够拆换的气泡分选片，以及安装在所述底座上且伸入所述主体部分中的旋转叶轮，在所述主体部分的侧壁上设有进油口和进气口，在所述端盖上设有出口，所述进油口与所述工况切换阀块的出口端连接，所述进气口与所述气体流量计的出口端连接，所述出口连接有多相流油路，所述多相流油路设有用于与所述试验装置的入口端连接的多相流输出接口。

与现有技术相比，本申请的优点之处在于：

根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台能够进行气液两相或固液两相或气液固三相流体试验，并能够在试验过程中控制固相颗粒浓度和/或气泡体积分数，从而显著增强了试验结果的可靠性。该试验台通过旁路调节阀块和多相混合装置能够有效提高油液中的固相颗粒物浓度和气泡的体积分数，且控制简单方便，有利于增强试验数据的准确性，非常有利于液压油多相流动特性研究。此外，该试验台能够快速切换不同的工作模式，从而分别进行气液两相、固液两相或气液固三相试验，这大大提高了试验效率。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台的结构分布图。

图2是图1所示根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台中的主油路阀块的原理图。

图3是图1所示根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台中的旁路调节阀块的原理图。

图4是图1所示根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台中的工况切换阀块的原理图。

图5是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台中的多相混合装置的***视图。

图6是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台中的多相混合装置的俯视图。

图7是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台进行气液两相流试验的原理图。

图8是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台进行固液两相流试验的原理图。

图9是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台进行气液固三相流试验的原理图。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。在附图中相同的元器件采用相同的附图标记。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

图1是根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台100的结构分布图。如图1所示，试验台100包括移动泵站10，移动泵站10用于提供液压油。移动泵站10包括固液混合油箱11和清洁液压油箱12，固液混合油箱11用于实现液压油与试验用固相颗粒的混合，清洁液压油箱12用于存储干净无污染的液压油，以用于气液两相流试验。根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台100能够进行气液两相流或固液两相流或气液固三相流试验。其中，气液两相流指液压油中含一定体积分数的等直径气泡，固液两相流指液压油中含一定浓度的固体颗粒，气液固三相流指液压油中含一定量的气体和一定浓度的固体颗粒。

如图1所示，固液混合油箱11包括搅拌机111。搅拌机111设置在固液混合油箱11的吸油口和出油口之间，且搅拌机111靠近回油口。搅拌机111优选采用电动搅拌机。在靠近搅拌机111的两侧分别设有颗粒投放口112和第一空气过空滤器113，通过颗粒投放口112能够向固液混合油箱11中投放试验用固相颗粒。搅拌机111用于搅拌混合验用固相颗粒，为了使验用固相颗粒与固液混合油箱11中的液压油充分混合，颗粒投放口112可设置在靠近搅拌机111的位置。在一个实施例中，固液混合油箱11的容量为150L。此外，在固液混合油箱11中还设有液位液温计，该液位液温计用于显示固液混合油箱11中油液的液位高度和温度。

如图1所示，在清洁液压油箱12的内部设有隔板121。隔板121固定在固液混合油箱11的底部，并且清洁液压油箱12的吸油口和出油口处于隔板121的两侧。这样能够将回油区和吸油区隔开，从而保证清洁液压油箱12的基本清洁能力。清洁液压油箱12还设有第二空气过滤器122。在清洁液压油箱122的回油口处串联有回油过滤器123和管式过滤器124，回油过滤器123靠近清洁液压油箱12，且回油过滤器123的过滤精度高于和管式过滤器124的过滤精度。在一个实施例中，清洁液压油箱12的容量为150L。同样，在清洁液压油箱12中还设有液位液温计，该液位液温计用于显示清洁液压油箱12中油液的液位高度和温度。

根据本发明，在固液混合油箱11和清洁液压油箱12的出油口处设有吸油切换阀块13，在固液混合油箱11和清洁液压油箱12的回油口处设有回油切换阀块14。如图1所示，吸油切换阀块13包括两个截止阀，两个截止阀的入口端分别连接固液混合油箱11和清洁液压油箱12的出油口，且两个截止阀的出口端连通并作为吸油切换阀块13的出口端。在进行试验时，当需要固液混合油箱11供油液时，打开与固液混合油箱11连通的截止阀，而关闭与清洁液压油箱12连通的截止阀。相反地，当需要清洁液压油箱12供油液时，打开与清洁液压油箱12连通的截止阀，而关闭与固液混合油箱11连通的截止阀。由此，通过吸油切换阀块13能够实现通过固液混合油箱11或清洁液压油箱12供油液的切换。这能够有效提高固液混合油箱11和清洁液压油箱12供液切换效率和控制精度。

同样地，回油切换阀块14包括两个截止阀，两个截止阀的入口端与回油管线连通，分别连接固液混合油箱11和清洁液压油箱12的出油口，且两个截止阀的出口端分别连通固液混合油箱11和清洁液压油箱12的回油口。在试验过程中，当通过固液混合油箱11回油时，打开与固液混合油箱11连通的截止阀，而关闭与清洁液压油箱12连通的截止阀。相反地，当通过清洁液压油箱12回油时，打开与清洁液压油箱12连通的截止阀，而关闭与固液混合油箱11连通的截止阀。由此，通过回油切换阀块13能够实现通过固液混合油箱11或清洁液压油箱12回油的切换。这能够有效提高固液混合油箱11和清洁液压油箱12的回油切换效率和控制精度。

根据本发明，在吸油切换阀块13的出口端连接有动力源20，动力源20用于提供吸油动力。动力源20包括电机和与电机连接的齿轮泵，齿轮泵相比于其他液压泵具有较强的抗污染能力，其能够满足含颗粒油液的流通。

如图1所示，在动力源20的输出端连接有主油路阀块30，主油路阀块30用于集成安装多个调节阀。图2是主油路阀块30的原理图。如图2所示，主油路阀块30包括依次连接的第一单向阀31和第一节流调速阀32，第一单向阀31的入口端与动力源20的输出端连通。为了保证试验台100供油系统的安全，在第一单向阀31的入口端设有溢流阀33，溢流阀33的出口端与回油管线连通。在供油液过程中，通过调节第一节流调速阀32使供油流量达到试验预定流量要求。在动力源20的输出端设有一个流量计15，通过该流量计15能够实时观察第一节流调速阀32调节供油流量。此外，在第一节流调速阀32的出口端连接有一个颗粒浓度监测点16，该颗粒浓度监测点16能够显示试验中供给的油液中的颗粒物浓度。

如图2所示，主油路阀块30还包括多个回油管接口81，多个回油管接口81连通，且通过回油管线与固液混合油箱11和清洁液压油箱12连通。回油管接口81优选设有3个。由此，多个回油管接口81与溢流阀33的出口端连通后通过回油管线与回油切换阀块14的入口端连通。多个回油管接口81用于连接试验装置80(见下文介绍)的出油口，以将试验后的流体回流至固液混合油箱11或清洁液压油箱12。为了能够保证实时获得所需试验数据，多个回油管接口81分别对应设有颗粒浓度监测点16。多个颗粒浓度监测点16通过截止阀对应连接在各个回油管接口81中。试验时，打开与试验装置80连接的回油管接口81中对应的颗粒浓度监测点16，能够实时获得回油油液中的固相颗粒物浓度。在实际试验过程中，主油路阀块30中接入的回油管接口81的数量根据试验装置80的需求选择。

根据本发明，在主油路阀块30和固液混合油箱11之间设有旁路调节阀块40。旁路调节阀块40并联式连接在主油路中，旁路调节阀块40用于调节固液混合油箱11提供油液的固相颗粒物浓度。如图3所示，旁路调节阀块40包括主截流阀41、并联连接在主截流阀41与固液混合油箱11之间的第一副截流阀42和第二副截流阀43，以及连接在第一副截流阀42的入口端的板式过滤器44。板式过滤器44的出口端作为旁路调节阀块40的出口端，并与固液混合油箱11连通。板式过滤器44的过滤精度小于试验用固相颗粒的直径。

试验台100在进行固液两相流试验过程中，旁路调节阀块40工作，主截流阀41处于打开状态。当连接在第一节流调速阀32的出口端的颗粒浓度监测点16监测到颗粒物浓度大于试验预定值时，打开第一副截流阀42，并关闭第二副截流阀43，从而使油液经过板式过滤器44进行过滤，以减少油液中的颗粒物含量。直至该颗粒浓度监测点16监测到颗粒物浓度达到试验预定值时，关闭第一副截流阀42，并打开第二副截流阀43循环一段时间。而当该颗粒浓度监测点16监测到颗粒物浓度小于试验预定值时，打开第二副截流阀43，并关闭第一副截流阀42，同时通过颗粒投放口112向固液混合油箱11中投放固相颗粒物，以使油液中颗粒浓度增加，直至颗粒浓度达到试验预定值。在试验过程中，重复上述操作进行颗粒物浓度的调节，由此，完成固液混合油箱11提供油液的颗粒物浓度的调节。

如图1所示，在主油路阀块30的出口端连接有工况切换阀块70，工况切换阀块70用于切换工作状态以进行气液两相、固液两相或气液固三相试验。图4是工况切换阀块70的原理图。如图4所示，工况切换阀块70包括第二单向阀71和从第二单向阀71的入口端引出的固液相油路。在第二单向阀71的出口端设有第一截止阀72，在固液相油路中设有第二截止阀73，固液相油路设有用于与试验装置80的入口端连接的固液两相流输出接口82。在第二截止阀73的出口端连接有节流调速阀74，用于调节油液流量。在试验过程，打开第一截止阀72，关闭第二截止阀73而接入多相混合装置60和气体发生装置50(见下文介绍)，从而进行气液两相流试验或气固液三相流试验。关闭第一截止阀72，打开第二截止阀73而切断多相混合装置60和气体发生装置50，从而进行固液两相流试验。

在本实施例中，固液相油路包括第一固液相支路和第二固液相支路，第一固液相支路的入口端连接在第二截止阀73和节流调速阀74之间，第二固液相支路连接在节流调速阀74的出口端。在第一固液相支路中和第二固液相支路中均设有流量计15和溢流阀，且端部分别设有一个固液两相流输出接口82。在试验过程中，试验装置的入口端可以选择连接其中的一个固液两相流输出接口82进行试验，并通过对应的流量计15显示支路中的油液流量。当接入第一固液相支路时，无需调节油液流量，当接入第二固液相支路时，可以通过节流调速阀74进一步调节油液流量。

根据本发明，试验台100还包括用于制备气体的气体发生装置50。如图1所示，气体发生装置50包括依次连接的电机气泵组件51、气动三联件52、气动换向阀53、气动节流阀54和气体流量计55，气体流量计55的出口端作为气体发生装置50的出口，且与多相混合装置60(见下文介绍)连接。在进行气液两相或气液固三相流试验时，接入气体发生装置50，通过气体发生装置50生产气体，并通过气体流量计55实时观测气体流量。

根据本发明，试验台100还包括多相混合装置60，多相混合装置60用于气液两相混合或气液固三相混合。如图5和图6所示，多相混合装置60包括圆筒状的主体部分61。在主体部分61的上端设有端盖62，在端盖62与主体部分61之间设有气泡分选片65，气泡分选片65能够拆换。气泡分选片65上设有多个小孔，气泡分选片65配备有不同规格尺寸，不同的气泡分选片65上的小孔的直径不同。在试验时，根据实际需求选用相应规格的气泡分选片65，从而产生相应直径的气泡。在主体部分61的下两端设有用于固定多相混合装置60的底座63，在底座63上设有旋转叶轮64，旋转叶轮64轴向伸入主体部分61的内部，旋转叶轮64用于加速多相混合装置60内部的流体的混合。需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、等均是针对所参照的附图5而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

如图5和图6所示，在主体部分61的侧壁上设有进油口611和进气口612，在端盖62上设有出口621。进油口611和进气口612设置在主体部分61的相同的轴向位置处，且在周向上错位设置。进油口611和进气口612的轴向方向平行，且分别对准旋转叶轮64的叶片。由此，通过进油口611和进气口612通入油液和气体时能够对旋转叶轮64产生切向力。进油口611与工况切换阀块70的出口端连接，且在多相混合装置60与工况切换阀块70之间设有一个流量计15，通过该流量计15能够实时观察通入多相混合装置60中的液相流体的流量。进气口612与气体发生装置50中的气体流量计55的出口端连接。由此，油液从进油口611输入多相混合装置60，气体从进气口612输入多相混合装置60，并在供油供气时对旋转叶轮64产生冲击力，从而使旋转叶轮64旋转，进而加速多相流体的混合。多相混合装置60形成的气液两相混合流体或气液固三相流体从出口621排出。在本实施例中，多相混合装置60形成的多相流中气体的体积分数由多相混合装置60的进气口612输入的气体流量与进油口611输入的液体流量比值计算控制。

在本实施例中，多相混合装置60采用透明材料制成，从而能够实时观察多相混合装置60内部的多相流体的混合情况。优选地，多相混合装置60采用亚克力板制成。

根据本发明，多相混合装置60的出口621连接有多相油路，多相油路设有用于与试验装置80的入口端连接的多相流输出接口83。多相油路包括第一气液固相支路和第二气液固相支路，在第一气液固相支路中和第二气液固相支路中均设有流量计15和溢流阀，且端部分别设有一个多相流输出接口83。在第一气液固相支路中还设有一个节流调速阀90。在试验过程中，试验装置80的入口端可以选择连接其中的一个多相流输出接口83进行试验，并通过对应的流量计15显示支路中的油液流量。当接入第一气液固相支路时，可以通过节流调速阀进一步调节油液流量。当接入第二气液固相支路时，无需调节油液流量。此外，在第一气液固相支路中和第二气液固相支路的入口端通过一个截止阀91连接有一个颗粒浓度监测点16。试验时，通过该颗粒浓度监测点16能够实时获得回油油液中的固相颗粒物浓度。

根据本发明，试验台100还包括颗粒浓度检测仪(未示出)，油路系统中设置的各个颗粒浓度监测点16作为采样点均与颗粒浓度检测仪连接。由此，通过各个颗粒浓度监测点16进行采样，并通过颗粒浓度检测仪检测油路系统中各区域的液体中固相颗粒浓度。

根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台100能够通过工况切换阀块70切换不同的工作模式，以分别进行气液两相、固液两相或气液固三相试验。下面根据不同的工作模式分别进行介绍试验台100的工作过程。

当通过试验台100进行气液两相流试验时，通过吸油切换阀块13将清洁液压油箱12接入油路系统，并通过回油切换阀块14将回油管线与清洁液压油箱12的回油口连通。同时，打开工况切换阀块70的第一截止阀72，关闭第二截止阀73以将多相混合装置60和气体发生装置50接入油路系统，从而进行气液两相流试验。此时，试验台100处于第一状态。图7是试验台100进行气液两相流试验的原理图。

在进行气液两相流试验过程中，首先，将试验装置80的进油口与多相油路中的一个多相流输出接口83连接，将试验装置80的回油口与主油路阀块30中的一个回油管接口81连接。之后，根据试验中气体气泡直径要求选择多相混合装置60中的气泡分选片65，并调节主油路阀块30中的溢流阀33的开启压力为试验要求值。之后，启动动力源20，调节第一节流调速阀32使得油路系统流量为试验预定值。同时，通过连接在动力源20的输出端的流量计15进行实时观察，直至油路系统流量达到试验要求，油路系统中的从清洁液压油箱12内吸入的油液输入多相混合装置60中。同时，打开气体发生装置50中的电机气泵组件51，调节气动三联件52、气动换向阀53和气动节流阀54产生气体，并通过气体流量计55实时观察气体流量，直至输出的气体流量为试验要求的值。气体发生装置50产生的气体与油路系统中的油液同时输入多相混合装置60中进行气液两相混合，混合后从出口621输出从而形成试验所需的具有一定浓度的含气泡油液，进入试验装置80进行气液两相流试验。试验后流体通过主油路阀30的回油管接口81流入回油管线，进而流回到清洁液压油箱12中。由此，完成气液两相流试验。

在本实施例中，气泡体积分数控制方法为通过多相混合装置60的进气口612输入的气体流量与进油口611输入的液体流量比值计算控制。气体流量与液体流量的比值即为混合流体中气体所占体积分数。

当通过试验台100进行固液两相流试验时，通过吸油切换阀块13将固液混合油箱11接入油路系统，并通过回油切换阀块14将回油管线与固液混合油箱11的回油口连通。同时，打开工况切换阀块70的第二截止阀73，关闭第一截止阀72以切断多相混合装置60和气体发生装置50，从而进行固液两相流试验。此时，试验台100处于第二状态。图8是试验台100进行固液两相流试验的原理图。

在进行固液两相流试验过程中，首先，将试验装置80的进油口与固液相油路中的一个固液两相流输出接口82连接，将试验装置80的回油口与主油路阀块30中的一个回油管接口81连接。之后，通过颗粒投放口112将试验用颗粒物投放入固液混合油箱11中，并开启搅拌机111搅拌一段时间，以使颗粒物与油液充分混合。搅拌混合结束后，调节主油路阀块30中的溢流阀33的开启压力为试验预定值。之后，先关闭第二截止阀73，并打开主截止阀41，然后启动动力源20，调节第一节流调速阀32直至使连接在动力源20的输出端的流量计15的值为试验流量。在这一过程中，通过旁路调节阀40调节油路系统中的固液两相流体中固相颗粒物浓度，直至颗粒物浓度满足试验要求。之后，打开第二截止阀73，关闭主节流阀41，通过固液相油路中第一固液相支路或第二固液相支路中的流量计15实时显示对应油路中的流量，并且当接入第二固液相支路时，可以通过节流调速阀74进一步调节油液流量。油路系统中的固液两相流体进入试验装置80进行固液两相流试验。试验后流体通过主油路阀30的回油管接口81流入回油管线，进而流回到固液混合油箱11中。由此，完成固液两相流试验。

当通过试验台100进行气液固三相流试验时，通过吸油切换阀块13将固液混合油箱11接入油路系统，并通过回油切换阀块14将回油管线与固液混合油箱11的回油口连通。此时，试验台100处于第三状态。图9是试验台100进行气液固三相流试验的原理图。气液固三相流试验过程结合气液两相流试验和固液两相流试验的过程。

在进行气液固三相流试验过程中，首先，将试验装置80的进油口与固液相油路中的一个固液两相流输出接口82连接，将试验装置80的回油口与主油路阀块30中的一个回油管接口81连接。之后，通过颗粒投放口112将试验用颗粒物投放入固液混合油箱11中混合形成固液两相混合流体，具体参见固液两相流试验中的过程，进而将油路系统中的固液两相混合流体通过进油口611通入多相混合装置60中。之后，打开气体发生装置50制备气体，并将产生的气体通过进气口612通入多相混合装置60中。气体和固液两相混合流体在多相混合装置60中进行混合，从而形成三相混合流体，并从出口621输出。多相混合装置60输出的三相混合流体进入试验装置80进行气液固三相流试验。试验后流体通过主油路阀30的回油管接口81流入回油管线，进而流回到固液混合油箱11中。由此，完成气液固三相流试验。

根据本发明，由于试验台100涉及颗粒物和气泡的试验，因此，每次试验完成后需要对试验台100进行清洗。具体为，对试验台100的管路进行冲洗。根据本发明的试验台100，可以使用清洁液压油箱12中的液压油对管路进行冲洗。试验台配备若干条软管，在清洗时可通过软管将油路系统的出油口和回油口相连，并依次进行冲洗，直至油液中的颗粒浓度与试验前相同。

根据本发明的用于液压油多相流动特性研究的试验台100能够进行气液两相或固液两相或气液固三相流体试验，并能够在试验过程中控制固相颗粒浓度和/或气泡体积分数，从而显著增强了试验结果的可靠性。该试验台100通过旁路调节阀块40和多相混合装置60能够有效提高油液中的固相颗粒物浓度和气泡的体积分数，且控制简单方便，有利于增强试验数据的准确性，非常有利于液压油多相流动特性研究。此外，该试验台100能够快速切换不同的工作模式，从而分别进行气液两相、固液两相或气液固三相试验，这大大提高了试验效率。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。