[发明专利]多孔介质结构体渗流的分布式光纤测试方法

摘要

本发明公开一种多孔介质结构体渗流的分布式光纤测试方法，包括如下步骤:(1)构建多孔介质结构体模型槽；(2)形成均匀稳定渗流场；(3)对埋设于模型槽中的目标光纤进行温度监测；(4)对目标光纤做通电加热操作；(5)测得该稳定渗流情况下的不同加热功率的温升曲线；(6)构建光缆总传热系数的传热方程；(7)以总传热系数表征光纤同包含渗流的饱和多孔介质之间的传热；(8)测得不同渗流流速情况下的不同加热功率的温升曲线；(9)实现对渗流流速的监测。本发明建立了渗流流速总传热系数的经验关系数学模型，准确定位了渗流流速同平均总传热系数的线性相关性，监测精度得到可靠保证。

主权项

一种多孔介质结构体渗流的分布式光纤测试方法,其特征在于包括如下步骤:(1)构建埋设有监测光纤的多孔介质结构体模型槽；(2)调整出水系统以形成均匀稳定渗流场；(3)基于分布式光纤温度传感系统对埋设于模型槽中的目标光纤进行温度监测；(4)经分布式光纤温度传感系统监测10分钟之后，通过供电加热电路装置对埋设于待测模型槽中的目标光纤做通电加热操作；(5)设计该稳定渗流场流速下的不同的加热功率工况，重复步骤（4），改变供电加热电路装置来测得该稳定渗流情况下的不同加热功率的温升曲线；(6)构建光缆总传热系数的传热方程：Φ=kA(T1‑T0)式中：k为总传热系数；Φ为单位长度光缆传热热流量，单位W；A为单位长度光缆表面积；T1为通电加热光缆处于稳定状态时的温度；T0为加热初始阶段的初始温度；(7)根据能量守恒，处于稳定状态下的光缆，单位时间由于传热过程所耗散的能量等于钢丝由于通电加热而产生的热量，即p=Φ=kA(T1‑T0)，式中：p为单位长度光缆加热功率，单位为W/m；因此， k = p A ( T 1 - T 0 ) , 以总传热系数表征光纤同包含渗流的饱和多孔介质之间的传热；(8)设计不同渗流流速及对应加热功率的工况，并重复操作（2）～（4），测得不同渗流流速情况下的不同加热功率的温升曲线；(9)通过确定总传热系数和渗流流速的关系数学模型，实现对渗流流速的监测。