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龙图腾网获悉大连理工大学;中国科学院武汉岩土力学研究所申请的专利一种水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116539661B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310479787.3，技术领域涉及：G01N25/20；该发明授权一种水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置及方法是由孙翔;程凡宝;赵奇缘;宋永臣;李洋辉;吴鹏;陈之祥;刘卫国设计研发完成，并于2023-04-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置及方法在说明书摘要公布了：本发明属于天然气水合物开采技术领域，公开一种水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置及方法，装置包括可视扁平反应釜、无损高精度相态识别系统、进气进液及排气排液系统、计算机采集系统。本发明的原理是：通过反应釜外部通过导热供给均匀热源的方法，促使水合物分解，内部热对流可忽略。通过无损高精度相态识别系统获得实时各组分体积分数，对体积分数采用牛顿插值计算，求取相邻温度的水合物沉积物相变潜热，得到水合物沉积物的等效比热。本发明实现了水合物分解过程中等效比热场的实时无损计算，该方法环保经济、装置清晰可视，为水合物的开采过程中相变潜热以及等效比热的研究提供了技术支撑。

本发明授权一种水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置，其特征在于，该水合物分解过程等效比热实时无损计算的装置包括可视扁平反应釜、无损高精度相态识别系统、进气进液及排气排液系统、计算机； 所述可视扁平反应釜外形为一扁平长方体，其第二长边与最短边的长度之比大于20，其可看作二维平面；可视扁平反应釜的前侧开有一个可视窗口，可视扁平反应釜内部装有数个的可拆卸的模拟多孔介质圆柱体；可视扁平反应釜置于恒温箱中，可视扁平反应釜与进气进液及排气排液系统连接； 所述进气进液及排气排液系统主要由进气管、进液管、排气管、排液管、泵、真空泵、增压泵、阀门和背压阀组成，进气管、进液管、排气管和排液管作为流体在各装置之间流动的通道，泵起到输送流体的作用，真空泵用于反应前将可视扁平反应釜抽成真空，增压泵用于流体增压，控制天然气进入可视扁平反应釜并达到指定压力，阀门的作用是控制流体流动情况，背压阀在安全压力下排出废气和废液； 所述无损高精度相态识别系统主要由多个高速摄像机组成，高速摄像机通过可视扁平反应釜的可视窗口进行拍摄，高速摄像机对一个单元区域进行精准拍摄；高速摄像机实时上传采集图片至计算机，高速摄像机交错相间排列，拍摄采集的单元区域作为已知单元区域，未采集的单元区域数据作为未知单元区域； 所述计算机接收无损高精度相态识别系统实时上传的照片，并采用以灰度值判断的图像分割方法分析该单元区域中的相态分布，计算机通过已知单元区域的数据进行插值计算得到未知单元区域的相态数据，计算机根据分析得到的相态分布实时计算出可视扁平反应釜内的等效平均比热场，并实时显示在计算机显示器上，等效平均比热场由： ； 进行计算，式中为沉积物的等效体积比热kJm3·K，为沉积物的等效平均体积比热kJm3·K，和分别为不同时刻体系的温度，为前一时刻，为后一时刻，为水合物的密度kgm3，为水合物的体积分数，为水合物的潜热kJkg；水合物生成放出潜热，潜热为负值；水合物分解吸收潜热，潜热为正值；为冰的密度kgm3，为冰的体积分数，为冰的潜热kJkg；水凝固成冰放出潜热，潜热为负值；冰融化成水吸收潜热，潜热为正值；为第α项物质的密度kgm3，为第α项物质的体积分数，为第α项物质的质量比热kJkg·K；α=s、w、g、h、i，分别代表沉积物颗粒、水、气体、水合物、冰。

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