一種用于液態(tài)流場(chǎng)piv測(cè)量的示蹤粒子投放裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放裝置。在使用PIV系統(tǒng)對(duì)液態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，示蹤粒子在被測(cè)流場(chǎng)中的分布情況會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響，因此對(duì)示蹤粒子的投放有較高要求。首先，示蹤粒子必須在被測(cè)流場(chǎng)中分布均勻，以保證測(cè)量結(jié)果的真實(shí)有效；其次，針對(duì)不同工況，流場(chǎng)中的示蹤粒子應(yīng)具有不同的濃度，即要求示蹤粒子濃度可調(diào)。本發(fā)明所公開的示蹤粒子投放裝置能夠完全滿足上述要求，裝置包括流場(chǎng)液體進(jìn)口管路、混合腔、投放窗口和流場(chǎng)液體出口管路，能夠?qū)⑹聚櫫Ｗ泳鶆蛏⒉ビ诒粶y(cè)流場(chǎng)中，并能夠通過在投放窗口添加示蹤粒子或流場(chǎng)液體，對(duì)流場(chǎng)中粒子濃度進(jìn)行快速、有效、連續(xù)地調(diào)節(jié)。該裝置本身對(duì)被測(cè)流場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于組裝，易于操作，能夠廣泛應(yīng)用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放作業(yè)。
【專利說明】
一種用于液態(tài)流場(chǎng)Piv測(cè)量的示蹤粒子投放裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于液態(tài)流場(chǎng)Piv測(cè)量的示蹤粒子投放裝置，此裝置主要用于在液態(tài)流場(chǎng)中利用粒子圖像測(cè)速設(shè)備(PIV)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將示蹤粒子均勻穩(wěn)定地播撒進(jìn)入被測(cè)流場(chǎng)，并能夠針對(duì)不同測(cè)量工況對(duì)示蹤粒子的濃度進(jìn)行迅速有效地調(diào)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]粒子圖像測(cè)速設(shè)備(PIV)在用于液態(tài)流場(chǎng)測(cè)量時(shí)，對(duì)示蹤粒子在流場(chǎng)中的分布情況和濃度的可調(diào)節(jié)性提出了較高要求。在播撒示蹤粒子進(jìn)入被測(cè)流場(chǎng)時(shí)，示蹤粒子在流場(chǎng)中分布的均勻程度和會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，若分布不均勻則無(wú)法反映被測(cè)流場(chǎng)的真實(shí)信息，會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大的偏差，甚至產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。而針對(duì)不同的測(cè)量工況時(shí)，又需要能夠隨時(shí)對(duì)示蹤粒子在被測(cè)流場(chǎng)中的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)反饋過程要盡可能簡(jiǎn)短、迅速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是:在使用PIV設(shè)備對(duì)液態(tài)流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，能夠提供一種將示蹤粒子均勻、穩(wěn)定地播撒進(jìn)入被測(cè)液體中的投放裝置，并且通過此裝置能夠迅速、便捷調(diào)節(jié)示蹤粒子在被測(cè)液中的濃度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:投放裝置由流場(chǎng)液體進(jìn)口管路，混合腔，投放窗口和流場(chǎng)液體出口管路組成。投放窗口安裝于混合腔頂部，流場(chǎng)液體出口管路連接于混合腔底部，進(jìn)口管路經(jīng)投放窗口伸入混合腔中。示蹤粒子由投放窗口播撒、進(jìn)入被測(cè)流場(chǎng)，在混合腔中與來(lái)自進(jìn)口管路中的液體進(jìn)行充分混合，混合后經(jīng)出口管路離開混合腔進(jìn)入被測(cè)流場(chǎng)中。通過在投放窗口添加示蹤粒子能夠增加被測(cè)流場(chǎng)中示蹤粒子濃度，或在投放窗口添加流場(chǎng)液體，降低流場(chǎng)中示蹤粒子濃度，此調(diào)節(jié)過程能夠根據(jù)被測(cè)區(qū)域的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)地、連續(xù)地調(diào)節(jié)。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:投放裝置本身對(duì)被測(cè)流場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響，并且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于組裝，易于操作，能夠廣泛應(yīng)用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放作業(yè)。
【附圖說明】
[0006]圖1是粒子投放裝置結(jié)構(gòu)示意圖；其中I為液體進(jìn)口管路；2為投放窗口； 3為混合腔;4為液體出口管路。
【具體實(shí)施方式】
[0007]在使用投放裝置進(jìn)行示蹤粒子播撒時(shí)，將投放裝置接入被測(cè)流場(chǎng)管路中。如圖1所示，被測(cè)流場(chǎng)液體經(jīng)過進(jìn)口管路I流入混合腔3，與由投放窗口 2進(jìn)入的示蹤粒子相混合，混合均勻后由出口管路4進(jìn)入被測(cè)液體中。調(diào)節(jié)示蹤粒子濃度時(shí)，若被測(cè)流場(chǎng)管路為循環(huán)管路，流場(chǎng)液體循環(huán)流動(dòng)，則在投放窗口添加示蹤粒子能夠增加被測(cè)液體中示蹤粒子濃度，或在投放窗口添加被測(cè)液體，降低流場(chǎng)中示蹤粒子濃度;若為非循環(huán)開放管路，則在投放窗口2增加或減少示蹤粒子投放量即可調(diào)節(jié)被測(cè)流場(chǎng)中的示蹤粒子濃度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于液態(tài)流場(chǎng)Piv測(cè)量的示蹤粒子投放裝置，其特征在于:由流場(chǎng)液體進(jìn)口管路、混合腔、投放窗口和流場(chǎng)液體出口管路組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，一種用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放裝置，其特征在于:投放窗口安裝于混合腔頂部，流場(chǎng)液體出口管路連接于混合腔底部，流場(chǎng)液體進(jìn)口管路經(jīng)投放窗口伸入混合腔中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的，一種用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放裝置，其特征在于:流場(chǎng)液體進(jìn)、出口管路內(nèi)直徑均為D，混合腔內(nèi)直徑為2D至5D，高度不小于5D，投放窗口為環(huán)形，外直徑3D至6D，進(jìn)口管路伸入混合腔長(zhǎng)度不大于3D，各連接處采用弧形光滑過渡。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的，一種用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放裝置，其特征在于:示蹤粒子由投放窗口播撒進(jìn)入被測(cè)流場(chǎng)，于混合腔中與來(lái)自進(jìn)口管路中的液體進(jìn)行充分混合，混合后經(jīng)出口管路離開混合腔進(jìn)入被測(cè)流場(chǎng)中。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的，一種用于液態(tài)流場(chǎng)PIV測(cè)量的示蹤粒子投放裝置，其特征在于:若被測(cè)流場(chǎng)管路為循環(huán)管路，流場(chǎng)液體循環(huán)流動(dòng)，則在投放窗口添加示蹤粒子能夠增加被測(cè)液體中示蹤粒子濃度，或在投放窗口添加被測(cè)液體，降低流場(chǎng)中示蹤粒子濃度;若為非循環(huán)開放管路，則在投放窗口直接增加或減少示蹤粒子投放量即可調(diào)節(jié)被測(cè)流場(chǎng)中的示蹤粒子濃度。
【文檔編號(hào)】G01M10/00GK105890871SQ201610214715
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】馬宏偉, 張振揚(yáng)
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)