專利名稱：激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量力的實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及激波與顆粒群相互作用以及可壓縮氣固兩相流的一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
跨聲速和超聲速氣流中的氣固兩相流現(xiàn)象涉及流體機(jī)械、安全防控、醫(yī)療器械、航空航天等眾多重要領(lǐng)域，而建立顆粒群受力的精確數(shù)理模型是學(xué)術(shù)界關(guān)心和力求解決的問題，也是實(shí)現(xiàn)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。超聲速、跨聲速氣固兩相流中通常伴隨激波現(xiàn)象，涉及激波與顆粒、氣流與顆粒、顆粒與顆粒的相互作用等動(dòng)力學(xué)問題。國內(nèi)外對(duì)顆粒受力的研究途徑主要有兩種，其一是針對(duì)顆粒模型結(jié)合理論建模和數(shù)值計(jì)算獲得氣相流場(chǎng)參數(shù)，利用力與壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力的積分關(guān)系確定顆粒受力，由于計(jì)算量的限制僅適用于極少量顆粒情形；其二是針對(duì)顆粒模型開展實(shí)驗(yàn)測(cè)試顆粒受力，目前主要采用的是光學(xué)法測(cè)量，即根據(jù)高速攝影捕獲的顆粒(群)運(yùn)動(dòng)圖像，求得加速度，進(jìn)而確定顆粒(群)受力，這種方法存在流場(chǎng)參數(shù)不能穩(wěn)定控制的缺陷，難以獲得精確的阻力系數(shù)關(guān)系式，此外， 就是針對(duì)單球的直接測(cè)力，保證了流場(chǎng)參數(shù)的穩(wěn)定，但其結(jié)果未能考慮臨近顆粒之間的激波結(jié)構(gòu)和尾跡渦結(jié)構(gòu)相互干涉的影響，直接應(yīng)用到顆粒群情形勢(shì)必存在一定的本質(zhì)偏差。 為此，需要設(shè)計(jì)針對(duì)顆粒群直接測(cè)力的實(shí)驗(yàn)裝置和方法，建立超聲速、跨聲速氣相流動(dòng)條件下的顆粒群阻力系數(shù)模型。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述背景技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置，可用于激波與顆粒群相互作用機(jī)理以及顆粒群阻力系數(shù)模型的實(shí)驗(yàn)研究。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明包括高壓氣源、驅(qū)動(dòng)段、被驅(qū)動(dòng)段、測(cè)試段、金屬絲、顆粒模型、籠狀支架頂蓋、 連桿、籠狀支架底蓋、壓力傳感器、固定底座、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)和圓環(huán)扣；驅(qū)動(dòng)段與被驅(qū)動(dòng)段連接組成激波管，高壓氣源與驅(qū)動(dòng)段相連，測(cè)試段與被驅(qū)動(dòng)段相連，測(cè)試段的同一徑向截面開有36等分分布的小孔，一根金屬絲的首端穿過小孔將顆粒模型串聯(lián)形成球陣模型固定于測(cè)試段孔內(nèi)后，末端通過打結(jié)方式固定于測(cè)試段外壁，測(cè)試段下方設(shè)有壓力傳感器的固定底座，等距分布四根連桿穿過固定底座上蓋板后，將籠狀支架頂蓋與位于固定底座上蓋板下面的籠狀支架底蓋固連成一體，壓力傳感器的一端穿過固定底座上蓋板直至籠狀支架底蓋，通過傳感器螺紋連接環(huán)在固定底座上蓋板下端面鎖緊，壓力傳感器的一端與籠狀支架底蓋內(nèi)孔間充有油液，壓力傳感器與高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，一根金屬絲的首端穿過籠狀支架頂蓋中心孔拉緊固定，所述金屬絲與籠狀支架頂蓋相垂直；動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)的探頭通過另一根金屬絲、圓環(huán)扣和一根金屬絲的一端拉拽顆粒模型，實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量。
所述的測(cè)試段為透明有機(jī)玻璃圓管，測(cè)試段同一徑向截面均勻分布的36個(gè)小孔的孔徑為Φ I. 5mm。所述的顆粒模型為Φ8πιπι Φ 20mm直徑的不銹鋼球，每個(gè)顆粒模型上開設(shè)兩個(gè)相互垂直、直徑為Φ I. 5mm的小孔,金屬絲直徑為Φ I. 2mm。所述的球陣模型為兩球模型或三球模型。本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明的透明測(cè)試段可進(jìn)行激波結(jié)構(gòu)和顆粒群尾跡渦動(dòng)態(tài)紋影圖像的可視化觀測(cè)，能形成數(shù)量、排布、間距不同的球陣模型，利用動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)可以對(duì)激波和波后氣流作用于球陣模型引起的動(dòng)態(tài)壓力傳感器的壓強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行力標(biāo)定，從而實(shí)現(xiàn)激波加載顆粒群非穩(wěn)態(tài)受力的直接測(cè)量，為開展激波與顆粒群相互作用機(jī)理以及激波誘導(dǎo)氣固兩相流特性研究提供了一種可靠、便捷、高效的實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)試方法。


圖I是激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置示意圖。圖2是圖I中A放大圖。圖3是一種兩球模型金屬絲穿連線路示意圖。圖4是另一種三球模型金屬絲穿連線路示意圖。圖中1、高壓氣源，2、驅(qū)動(dòng)段，3、被驅(qū)動(dòng)段，4、測(cè)試段，5、金屬絲，6、顆粒模型，7、籠狀支架頂蓋，8、連桿，9、籠狀支架底蓋，10、壓力傳感器，11、固定底座，12、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，13、動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)，14、圓環(huán)扣，15、探頭，16、底座上蓋板，17、金屬絲，18、傳感器螺紋連接環(huán)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖I、圖2所示，本發(fā)明包括高壓氣源I、驅(qū)動(dòng)段2、被驅(qū)動(dòng)段3、測(cè)試段4、金屬絲5、顆粒模型6、籠狀支架頂蓋7、連桿8、籠狀支架底蓋9、壓力傳感器10、固定底座11、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12、動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13和圓環(huán)扣14 ;驅(qū)動(dòng)段2與被驅(qū)動(dòng)段3連接組成激波管， 高壓氣源I與驅(qū)動(dòng)段2相連，測(cè)試段4與被驅(qū)動(dòng)段3相連，測(cè)試段4的同一徑向截面開有36 等分分布的小孔，一根金屬絲5的一端穿過小孔將顆粒模型6串聯(lián)形成球陣模型固定于測(cè)試段4孔內(nèi)后，固定于測(cè)試段4外壁，測(cè)試段4下方設(shè)有壓力傳感器10的固定底座11，等距分布四根連桿8穿過固定底座上蓋板16后，將籠狀支架頂蓋7與位于固定底座上蓋板16 下面的籠狀支架底蓋9固連成一體,壓力傳感器10的一端穿過固定底座上蓋板16直至籠狀支架底蓋9，通過傳感器螺紋連接環(huán)18在固定底座11上蓋板下端面鎖緊，壓力傳感器10 的一端與籠狀支架底蓋9內(nèi)孔間充有油液，壓力傳感器10與高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12相連，一根金屬絲5的另一端穿過籠狀支架頂蓋7中心孔拉緊固定，所述金屬絲5與籠狀支架頂蓋 7相垂直；動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13的探頭15通過另一根金屬絲17、圓環(huán)扣14和一根金屬絲5的一端拉拽顆粒模型6，實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量。壓力傳感器10與高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12組合獲得動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13通過細(xì)金屬絲5和圓環(huán)扣14拉拽球陣模型過程可同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量，據(jù)此進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)與球陣模型非穩(wěn)態(tài)力關(guān)系的標(biāo)定，進(jìn)而把動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)力數(shù)據(jù)。所述的測(cè)試段4為透明有機(jī)玻璃圓管，測(cè)試段4同一徑向截面均勻分布的36個(gè)小孔的孔徑為Φ I. 5mm。所述的顆粒模型6為Φ8πιπι φ 20mm直徑的不銹鋼球，每個(gè)顆粒模型6上開設(shè)兩個(gè)相互垂直、直徑為Φ1. 5mm的小孔，由直徑更小的金屬絲5的鋼球穿連，結(jié)合測(cè)試段壁面均布小孔，形成數(shù)量、排布、間距不同的球陣模型。金屬絲5直徑為Φ1.2πιπι。如圖3所示，所述的球陣模型為兩球模型或三球模型。圖3中箭頭為金屬絲穿連方向，球上數(shù)字為球編號(hào)，字母“Α F”為金屬絲穿過壁面小孔的先后次序。金屬絲從壁面A孔穿入，經(jīng)過不銹鋼球I水平孔后由壁面孔B穿出，再由C孔穿入經(jīng)不銹鋼球2水平孔后由壁面D孔穿出，繼而由壁面正上方E孔穿入后經(jīng)球I、 球2垂直孔，最后由壁面正下方F孔穿出，形成兩球球陣模型，球的間距可通過調(diào)整AB和⑶ 連線間距實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，所述的球陣模型為兩球模型或三球模型。圖4中箭頭為金屬絲穿連方向，球上數(shù)字為球編號(hào)，字母“Α J”為金屬絲穿過壁面小孔的先后次序。金屬絲從壁面A孔穿入，經(jīng)過不銹鋼球I水平孔后由壁面孔B穿出，再由C孔穿入經(jīng)不銹鋼球2垂直孔后由壁面D孔穿出，再由E孔穿入經(jīng)不銹鋼球2、3水平孔后由壁面F孔穿出，既而由壁面G孔穿入后經(jīng)球3垂直孔后由H孔穿出，最后由壁面I孔穿入后經(jīng)不銹鋼球I垂直孔后由壁面J孔穿出，形成三球球陣模型，同時(shí)通過調(diào)整AB與EF連線間距以及⑶與HG間距實(shí)現(xiàn)球的間距調(diào)控。所述的壓力傳感器10為高頻沖擊波壓力傳感器，高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12具有IMHz 以上的數(shù)采頻率，激波作用于顆粒球陣時(shí)采集動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)；動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13探頭通過金屬絲17和環(huán)扣14與模型球陣相連，拉拽探頭過程同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量，據(jù)此進(jìn)行動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)與球陣模型非穩(wěn)態(tài)力關(guān)系的標(biāo)定，進(jìn)而把動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)力數(shù)據(jù)。本發(fā)明的工作原理為
壓縮氣體從高壓氣源I經(jīng)管道緩慢注入激波管的驅(qū)動(dòng)段2，當(dāng)驅(qū)動(dòng)段2與被驅(qū)動(dòng)段3 壓差到達(dá)膜片承受極限時(shí)膜片瞬間破裂，由于壓力間斷的存在導(dǎo)致向被驅(qū)動(dòng)段超聲速運(yùn)動(dòng)激波的產(chǎn)生，激波后的氣流也作高速運(yùn)動(dòng)(超聲速和亞聲速都可能)。當(dāng)激波達(dá)到球陣模型時(shí)，激波和激波后氣流分別施加于顆粒壓差力和剪切力，金屬絲5在顆粒球陣受力后繃緊， 并將力信號(hào)傳遞給安裝于固定底座上的動(dòng)態(tài)壓力傳感器轉(zhuǎn)為電荷信號(hào)，經(jīng)過高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號(hào)放大和信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸出并記錄動(dòng)態(tài)壓力(壓強(qiáng))數(shù)據(jù)。利用動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)圓盤觸碰球陣模型，同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力(壓強(qiáng))測(cè)量，據(jù)此對(duì)兩種信號(hào)進(jìn)行關(guān)系標(biāo)定，最后將相同條件下測(cè)得的動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為非穩(wěn)態(tài)力數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)激波加載顆粒群非穩(wěn)態(tài)力的直接測(cè)量。本發(fā)明中由驅(qū)動(dòng)段2和被驅(qū)動(dòng)段3組成水平的激波管(根據(jù)需要在市場(chǎng)上選購)， 激波的產(chǎn)生可以通過膜片兩側(cè)壓差達(dá)到承受極限自然破膜時(shí)構(gòu)造的強(qiáng)壓力間斷實(shí)現(xiàn)(無膜方式、機(jī)械破膜和熔斷破膜均可)。為了滿足激波以及波后氣流馬赫數(shù)的不同要求，高壓氣源I可以采用高壓氣瓶存儲(chǔ)的氦氣、氮?dú)獾葔嚎s氣體作為驅(qū)動(dòng)氣體，也可以采用壓縮機(jī)壓縮經(jīng)凈化處理后的干燥空氣作為驅(qū)動(dòng)氣體，被驅(qū)動(dòng)段可以連接真空腔室，利用真空泵達(dá)到所需要的被驅(qū)動(dòng)段壓力，并且采用不同厚度膜片。
本發(fā)明的測(cè)試段4由透明有機(jī)玻璃管制成，內(nèi)徑與激波管被驅(qū)動(dòng)段3的一致、壁厚接近于被驅(qū)動(dòng)段3的兩倍、長度約為最大模型球直徑的15倍，其中，壁厚的選取主要出于測(cè)試段強(qiáng)度的考慮，長度的選取是要保證透射與反射激波動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)以及顆粒尾跡渦動(dòng)態(tài)演變的紋影觀測(cè)具有足夠的視野范圍，同時(shí)兼顧穿連顆粒模型6形成球陣模型操作的便捷性。測(cè)試段4軸線中心位置處的管壁上沿橫截面均勻可設(shè)36個(gè)直徑Φ I. 5mm為小孔，選取 Φ8πιπι-Φ20πιπι直徑的不銹鋼球作為顆粒模型6，在每個(gè)顆粒模型6上開設(shè)直徑為Φ1. 5mm 相互垂直的兩個(gè)小孔，采用直徑為Φ I. 2mm的高強(qiáng)度細(xì)金屬絲5將顆粒模型6穿連，形成不同數(shù)量、排布、間距的球陣模型。以兩球模型為例，如圖2(a)所示，金屬絲從壁面A孔穿入， 經(jīng)過不銹鋼球I水平孔后由壁面孔B穿出，再由C孔穿入經(jīng)不銹鋼球2水平孔后由壁面D 孔穿出，繼而由壁面正上方E孔穿入后經(jīng)球I、球2垂直孔，最后由壁面正下方F孔穿出，形成兩球球陣模型，球的間距可通過調(diào)整AB和CD連線間距實(shí)現(xiàn)。三球模型的穿連線路如圖 2(b)所示。本發(fā)明中金屬絲5由測(cè)試段4穿出后，與籠狀支架頂蓋7固連，固定金屬絲5兩端時(shí)通過適當(dāng)拉緊使其具有一定預(yù)緊力，四個(gè)連桿8無阻礙的穿過固定底座11上蓋板將籠狀支架底蓋9與頂蓋7固連，壓力傳感器10為最高響應(yīng)頻率能達(dá)到IMHz的高頻沖擊波壓力傳感器，安裝于固定底座11上蓋板的籠狀支架內(nèi)部并與支架底蓋9接觸連接，壓力傳感器 10通過數(shù)據(jù)線與具有IMHz以上的瞬態(tài)數(shù)據(jù)采集頻率的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12連接。當(dāng)激波到達(dá)球陣模型時(shí)，顆粒群受力引起金屬絲5張力瞬時(shí)變化，動(dòng)態(tài)力信號(hào)通過籠狀支架無阻礙地傳遞給壓力傳感器10并轉(zhuǎn)為電荷信號(hào)，經(jīng)過高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12的信號(hào)放大和信號(hào)轉(zhuǎn)換，由顯示屏輸出動(dòng)態(tài)壓力曲線，相應(yīng)數(shù)據(jù)同時(shí)被存儲(chǔ)于高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)12的存儲(chǔ)器中，通過其自帶的USB接口將數(shù)據(jù)取出，若數(shù)采系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，也可直接通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到個(gè)人電腦，以便后續(xù)處理。本發(fā)明中的動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13探頭通過細(xì)金屬絲5和小圓環(huán)扣與球陣模型相連，使用時(shí)拉拽動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13探頭，使模型球陣受動(dòng)態(tài)力作用，一方面球陣模型上的力信號(hào)傳給動(dòng)態(tài)壓力傳感器10經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處理后轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)，同時(shí)，球陣模型的反作用力信號(hào)傳給動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13探頭經(jīng)信號(hào)放大轉(zhuǎn)換處理獲得動(dòng)態(tài)力數(shù)據(jù)，由于兩種數(shù)據(jù)是同一條件下針對(duì)同一球陣模型測(cè)得的作用與反作用信號(hào)，根據(jù)牛頓第三定律可以將同步獲得的動(dòng)力壓力數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)力數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)關(guān)系擬合，從而完成動(dòng)態(tài)壓力(壓強(qiáng))的動(dòng)態(tài)力標(biāo)定。利用所建立的擬合關(guān)系即可將激波加載球陣模型上的動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)力數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施時(shí)，其工作流程為(I)選定高壓氣源I的壓縮氣體類型；(2)安裝一定厚度的激波管膜片；(3)利用金屬絲5穿連形成一定數(shù)量、排布和間距的球陣模型；(4) 往激波管驅(qū)動(dòng)段2注氣使膜片破裂產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)激波；(5)激波加載球陣模型使其受力促發(fā)動(dòng)態(tài)壓力傳感器工作，高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出并記錄動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)，通過USB接口或者內(nèi)部網(wǎng)轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)到個(gè)人電腦；(6)將動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13探頭通過細(xì)金屬絲5和小圓環(huán)扣14與球陣模型相連；(7)拉拽探頭使球陣模型受動(dòng)態(tài)力作用，動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)13和動(dòng)態(tài)壓力傳感器10同時(shí)工作，進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力的同步測(cè)量；(8)建立同一條件下兩種數(shù)據(jù)的擬合關(guān)系，將激波加載球陣模型的動(dòng)態(tài)壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)力數(shù)據(jù)。從步驟(I) - (8)構(gòu)成一個(gè)工況下激波加載顆粒群非穩(wěn)態(tài)力的直接測(cè)量的完整工作流程，如果高壓氣源I不變更，則省去步驟(1)，如果球陣模型不變更則省去步驟(3)，其他步驟一般不可省，但步驟(8)可在所有實(shí)
驗(yàn)完成后一起實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置，其特征在于，包括高壓氣源(I)、驅(qū)動(dòng)段(2)、被驅(qū)動(dòng)段(3)、測(cè)試段(4)、金屬絲(5)、顆粒模型￠)、籠狀支架頂蓋(7)、 連桿(8)、籠狀支架底蓋(9)、壓力傳感器(10)、固定底座(11)、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(12)、動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)(13)和圓環(huán)扣(14);驅(qū)動(dòng)段(2)與被驅(qū)動(dòng)段(3)連接組成激波管，高壓氣源(I) 與驅(qū)動(dòng)段(2)相連，測(cè)試段(4)與被驅(qū)動(dòng)段(3)相連，測(cè)試段(4)的同一徑向截面開有36 等分分布的小孔，一根金屬絲(5)的一端穿過小孔將顆粒模型￠)串聯(lián)形成球陣模型固定于測(cè)試段(4)孔內(nèi)后，固定于測(cè)試段(4)外壁，測(cè)試段(4)下方設(shè)有壓力傳感器(10)的固定底座(11)，等距分布四根連桿(8)穿過固定底座上蓋板(16)后，將籠狀支架頂蓋(7)與位于固定底座上蓋板(16)下面的籠狀支架底蓋(9)固連成一體,壓力傳感器(10)的一端穿過固定底座上蓋板(16)直至籠狀支架底蓋(9)，通過傳感器螺紋連接環(huán)(18)在固定底座(11)上蓋板下端面鎖緊，壓力傳感器(10)的一端與籠狀支架底蓋(9)內(nèi)孔間充有油液， 壓力傳感器(10)與高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(12)相連，一根金屬絲(5)的另一端穿過籠狀支架頂蓋(7)中心孔拉緊固定，所述金屬絲(5)與籠狀支架頂蓋(7)相垂直；動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)(13) 的探頭(15)通過另一根金屬絲(17)、圓環(huán)扣(14)和一根金屬絲(5)的一端拉拽顆粒模型(6)，實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行動(dòng)態(tài)力和動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置，其特征在于所述的測(cè)試段(4)為透明有機(jī)玻璃圓管，測(cè)試段(4)同一徑向截面均勻分布的36個(gè)小孔的孔徑為Φ I. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置，其特征在于所述的顆粒模型(6)為Φ 8mm Φ 20mm直徑的不銹鋼球，每個(gè)顆粒模型(6)上開設(shè)兩個(gè)相互垂直、直徑為Φ I. 5mm的小孔，金屬絲(5)直徑為Φ1.2πιπι。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置，其特征在于所述的球陣模型為兩球模型或三球模型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力直接測(cè)量裝置。高壓氣源與激波管相連，測(cè)試段的同一徑向截面開有等分分布的小孔，一根金屬絲的一端穿過小孔將顆粒模型串聯(lián)形成球陣模型固定于測(cè)試段孔內(nèi)，測(cè)試段下方設(shè)有固定底座，四根連桿穿過固定底座上蓋板后，將籠狀支架頂蓋和籠狀支架底蓋固連，壓力傳感器的一端穿過固定底座上蓋板直至籠狀支架底蓋，底蓋內(nèi)孔間充有油液，壓力傳感器與高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，一根金屬絲的另一端穿過籠狀支架頂蓋中心孔固定；動(dòng)態(tài)測(cè)力計(jì)的探頭通過另一根金屬絲、圓環(huán)扣和一根金屬絲的一端連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)激波加載固定顆粒群非穩(wěn)態(tài)力的直接測(cè)量，開展激波與顆粒群相互作用機(jī)理以及激波誘導(dǎo)氣固兩相流特性研究。
文檔編號(hào)G01L9/00GK102607760SQ20121009120
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者亓洪訓(xùn), 張?zhí)O, 施紅輝, 章利特 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)