设备系统：局部流场可视化系统；水热运移宏观特性实验系统
实验室位置：A104

分室概况

深部非线性渗流测试分室主要运用岩石力学、流体力学、传热学等多学科理论，针对现有裂隙岩体渗流实验存在的问题，引进了先进的局部流场可视化实验系统（PIV），研发了水热运移宏观特性实验设备，建立了相关的实验系统，并采用室内实验和数值模拟的研究方法，揭示了裂隙岩体非线性渗流特性、局部流场特征及水热运移机理。

仪器介绍

局部流场可视化系统主要由加压注水设备、数据采集设备、数据处理系统、集中控制系统组成。其中，加压注水设备为流体进入可视化裂隙模型提供动力，数据采集系统主要采集裂隙进出口压力差和裂隙局部流场图像，数据处理系统则将采集到的数据针对不同情况进行处理、集中控制系统则可以通过控制器控制仪器设备的每一个部件。局部流场可视化系统功能优势主要体现在以下四个方面：

（1）可实现观测可视化裂隙模型内局部二维/三维流动情况；

（2）可实现观测分析可视化裂隙模型内流体-固体热交换情况；

（3）配备不同放大倍数的显微镜物镜，针对不同尺度的裂隙/孔隙模型均进行上述实验；

（4）先进的图像及数据处理软件 DaVis Version；

局部流场可视化系统

水热运移宏观特性实验系统由渗流传热实验装置、压力加载系统、数据采集系统、水压控制系统、温度控制系统五部分组成。其中渗流传热实验装置主要功能是安装样品并保证封水效果良好，压力加载系统主要功能是对裂隙岩样施加轴压，数据采集系统主要功能是在实验中采集岩石表面和裂隙进出口的实时温度，水压控制系统主要功能是控制实验过程中进出口的水压和流量，并对出口的水进行回收称重，温度控制系统主要功能是与热源连接为实验提供稳定的温度环境。水热运移宏观特性实验系统功能优势主要体现在以下五个方面：

（1）可以测试岩体不同状态（干燥、静态饱水、流动、法向应力等）结构面传热特性；

（2）可以开展裂隙岩体渗流传热实验；

（3）自主研制的封水转置，封水效果良好；

（4）采用对岩样上下表面加热的方法，能够准确得到裂隙进出口水温度、流量等数据；

（5）实时测量得到大量岩石表面温度数据，能够得到岩石表面的温度场分布情况。

水热运移宏观特性实验系统