一种基于不同砂层密实度条件下模拟不同渗流环境砂层液氮冻结模型试验系统及方法

本发明公开了一种基于不同砂层密实度条件下模拟不同渗流环境砂层液氮冻结模型试验系统及方法，包括渗流冻结模型装置、砂层自由落实系统、液氮供冷系统、恒温循环供水系统、水头差渗流系统及监测系统。冻结模拟时先根据实际应用场合，确定不同砂层的密实度，并通过砂层自由落实系统进行填筑；再通过恒温循环供水系统和水头差渗流系统，形成渗流冻结模型装置的渗流，获得不同砂层的渗流速度；最后通过液氮供冷系统和监测系统，获得液氮渗流冻结过程温度场变化和位移变化的数据，进而获得多组不同砂层、不同渗流速度情况下液氮冻结温度场与渗流场之间的耦合作用关系。本发明的液氮冻结模型试验系统能够一次试验可获得不同渗流速度下液氮冻结温度场与渗流场之间的耦合作用关系。