一種基于piv的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)用新型涉及一種Piv測(cè)量裝置，具體涉及一種通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，屬于PIV測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]流動(dòng)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展對(duì)于研宄和解決航空、航天、船舶等行業(yè)涉及的一系列基礎(chǔ)問(wèn)題具有重要意義，其中PIV技術(shù)的發(fā)展對(duì)于流場(chǎng)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)特性的研宄得到了廣泛的應(yīng)用。通氣空化作為一種有效的減阻途徑，具有較好的發(fā)展前景，研宄通氣空化流場(chǎng)具有重要的實(shí)用價(jià)值。但是，目前針對(duì)通氣空化流場(chǎng)的Piv測(cè)量?jī)H可獲取繞通氣空穴外流場(chǎng)的流動(dòng)細(xì)節(jié)，對(duì)于通氣空穴內(nèi)部氣體流動(dòng)的測(cè)量仍無(wú)合適途徑，這是由PIV的工作原理引起的。PIV對(duì)流場(chǎng)的測(cè)量是通過(guò)記錄并分析流場(chǎng)中所撒布的粒子的位置實(shí)現(xiàn)的:PIV系統(tǒng)中的激光光源照射流場(chǎng)中的粒子，配套的CCD相機(jī)記錄粒子的位置并通過(guò)后處理軟件進(jìn)行分析可得出局部的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、流速等信息。對(duì)于通氣空穴，由于其內(nèi)部的粒子撒布較為困難，在通氣流場(chǎng)中沒(méi)有粒子，CCD相機(jī)也記錄不到空穴內(nèi)部的粒子圖像，進(jìn)而就無(wú)法分析獲取通氣流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)信息。因此，為了深入分析通氣流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)特性，通氣空穴內(nèi)部粒子如何可靠有效的撒布是亟待解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種基于PIV的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，能夠可靠的在通氣空穴內(nèi)部撒布均勻的粒子，便于PIV系統(tǒng)的測(cè)量和應(yīng)用。
[0004]一種基于PIV的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，包括空化器、PIV粒子、粒子存放盒和外部的氣源；
[0005]所述空化器為封閉的殼體，其側(cè)面加工有通氣孔，空化器上連接有進(jìn)氣管與內(nèi)部的空腔相通；
[0006]所述粒子存放盒同樣為封閉的矩形殼體，其側(cè)面上也加工有通氣孔，粒子存放盒上連接有進(jìn)氣連接管與空腔相通；
[0007]其整體連接關(guān)系為:所述粒子存放盒通過(guò)進(jìn)氣連接管與所述空化器的側(cè)面連接，使得粒子存放盒位于空化器內(nèi)部的中央位置，粒子存放盒內(nèi)裝有PIV粒子，粒子存放盒的外表面與空化器的內(nèi)表面之間形成一個(gè)空腔。
[0008]進(jìn)一步地，所述粒子存放盒上的通氣孔加工在除下表面以外的側(cè)面上，防止粒子在撒布前泄漏到空化器中。
[0009]工作原理:實(shí)驗(yàn)前，在粒子存放裝置的內(nèi)部空腔中提前存放適量的PIV粒子，粒子撒布裝置通過(guò)空化器的左端面和右端面固定安裝在水洞試驗(yàn)段內(nèi)部；試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，外部氣源通過(guò)進(jìn)氣管不斷向空化器中通入氣體，從空化器的通氣孔流出的氣體在水洞來(lái)流的作用下使得空化器后部形成一個(gè)較大的通氣空穴，持續(xù)不斷的氣流保證流場(chǎng)中通氣空穴的形成，也可避免水洞中的水流倒灌進(jìn)入空化器內(nèi)部；同時(shí)，由進(jìn)氣連接管向粒子存放盒內(nèi)部供氣，進(jìn)入粒子存放盒的氣體在空腔內(nèi)與提前存放入其內(nèi)部的Piv粒子混合后，由粒子存放盒表面的通氣孔排出，在空化器與粒子存放盒之間的空腔中，粒子存放盒的通氣孔排出的混合了粒子的氣流與進(jìn)氣管通入空化器內(nèi)部的氣體再次混合均勻，通過(guò)空化器側(cè)面的通氣孔向外排出，使得通氣空穴內(nèi)部的粒子能夠分布均勻。
[0010]有益效果:
[0011]1、本實(shí)用新型將粒子存放裝置置于空化器內(nèi)部，利用兩者之間的空腔使得粒子與空氣進(jìn)行了二次混合，有利于通氣空穴中的粒子分布均勻，能夠便于Piv系統(tǒng)的測(cè)量和觀測(cè)。
[0012]2、本實(shí)用新型采用了外部氣源分別向粒子存放盒和空化器內(nèi)部進(jìn)行的形式，即使發(fā)生空化器內(nèi)部壓力不足產(chǎn)生倒灌的現(xiàn)象，由于粒子存放盒內(nèi)部還有氣壓存在，可以保證液體不會(huì)進(jìn)入粒子存放盒內(nèi)，使得裝置的可靠性大大提高。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型粒子散布裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型空化器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型粒子存放盒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型在水洞試驗(yàn)段內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)的原理圖。
[0017]其中、1-水洞試驗(yàn)段、2-粒子撒布裝置、3-氣液交界面、4-通氣空穴、5-水體、6-通氣孔排出氣體、7-空化器、8-通氣孔1、9_進(jìn)氣管、10-粒子存放盒、11-通氣孔I1、12-進(jìn)氣連接管。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0019]如附圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種基于PIV的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，包括空化器7、PIV粒子、粒子存放盒10和外部的氣源；
[0020]如附圖2所示，所述空化器7為封閉的殼體，空化器7的左側(cè)面和右側(cè)面以及迎流面和背流面互相平行且與水流方向一致，上表面和下表面與水流方向存在夾角，空化器7上的通氣孔I 8加工在上表面和下表面上，空化器7上連接有進(jìn)氣管9與內(nèi)部的空腔相通。
[0021]如附圖3所示，所述粒子存放盒10為封閉的矩形殼體，其側(cè)面上也加工有通氣孔II 11，粒子存放盒10上連接有進(jìn)氣連接管12與空腔相通，所述粒子存放盒10上的通氣孔II 11位于與水洞中水流方向一致的一個(gè)側(cè)面以及與水洞中水流方向垂直的一個(gè)側(cè)面上。
[0022]其整體連接關(guān)系為:所述粒子存放盒10通過(guò)進(jìn)氣連接管12與所述空化器7的側(cè)面連接，使得粒子存放盒10位于空化器7內(nèi)部的中央位置，粒子存放盒10內(nèi)裝有PIV粒子，粒子存放盒10的外表面與空化器7的內(nèi)表面之間形成一個(gè)空腔。
[0023]工作原理如附圖4所示:實(shí)驗(yàn)前，在粒子存放裝置10的內(nèi)部空腔中提前存放適量的PIV粒子，粒子撒布裝置2通過(guò)空化器7的左端面和右端面固定安裝在水洞試驗(yàn)段I內(nèi)部；試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，外部氣源通過(guò)進(jìn)氣管9不斷向空化器7中通入氣體，從通氣孔I 8流出的氣體在水洞來(lái)流的作用下使得空化器7后部形成一個(gè)較大的通氣空穴4，持續(xù)不斷的氣流保證流場(chǎng)中通氣空穴的形成，也可避免水洞中的水流倒灌進(jìn)入空化器7內(nèi)部；同時(shí)，由進(jìn)氣連接管12向粒子存放盒10內(nèi)部供氣，進(jìn)入粒子存放盒10的氣體在空腔內(nèi)與提前存放入其內(nèi)部的粒子混合后，由粒子存放盒表面的通氣孔II 11排出:在空化器7與粒子存放盒10之間的空腔中，粒子存放盒10的通氣孔II 11排出的混合了粒子的氣流與進(jìn)氣管9通入空化器內(nèi)部的氣體再次混合均勻，通過(guò)空化器7側(cè)面通氣孔I 8向外排出，使得通氣空穴內(nèi)部的粒子能夠分布均勻。
[0024]綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PIV的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，其特征在于，包括空化器(7)、PIV粒子、粒子存放盒(10)和外部的氣源； 所述空化器(7)為封閉的殼體，其側(cè)面加工有通氣孔，空化器(7)上連接有進(jìn)氣管(9)與內(nèi)部的空腔相通； 所述粒子存放盒(10)同樣為封閉的矩形殼體，其側(cè)面上也加工有通氣孔，粒子存放盒(10)上連接有進(jìn)氣連接管(12)與空腔相通； 其整體連接關(guān)系為:所述粒子存放盒(10)通過(guò)進(jìn)氣連接管(12)與所述空化器(7)的側(cè)面連接，使得粒子存放盒(10)位于空化器(7)內(nèi)部的中央位置，粒子存放盒(10)內(nèi)裝有PIV粒子，粒子存放盒(10)的外表面與空化器(7)的內(nèi)表面之間形成一個(gè)空腔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于PIV的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，其特征在于，所述粒子存放盒(10)上的的通氣孔加工在除下表面以外的側(cè)面上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于PIV的通氣空穴內(nèi)部粒子撒布裝置，屬于PIV測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括空化器、PIV粒子、粒子存放盒和外部的氣源；空化器為封閉的矩形殼體，其側(cè)面加工有通氣孔，空化器上連接有進(jìn)氣管與內(nèi)部的空腔相通；粒子存放盒同樣為封閉的矩形殼體，其側(cè)面上也加工有通氣孔，粒子存放盒上連接有進(jìn)氣連接管與空腔相通；粒子存放盒通過(guò)進(jìn)氣連接管與所述空化器的側(cè)面連接，使得粒子存放盒位于空化器內(nèi)部的中央位置，粒子存放盒內(nèi)裝有PIV粒子，粒子存放盒的外表面與空化器的內(nèi)表面之間形成一個(gè)空腔。本實(shí)用新型能夠可靠的在通氣空穴內(nèi)部撒布均勻的粒子，便于PIV系統(tǒng)的測(cè)量和應(yīng)用。
【IPC分類】G01P5-26
【公開號(hào)】CN204536359
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520151709
【發(fā)明人】張敏弟, 殷文添, 馬瀟健, 趙興安
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日