[發(fā)明專利]直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810246531.3
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN101441145A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅杰;陳躍;楊文;武玉忠;王建平;徐鳴之;楊連英;王晨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國氣象科學(xué)研究院;劉紅杰;楊文
• 主分類號(hào): G01N1/24
• 分類號(hào): G01N1/24;G01N15/00;G01M9/02
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王菊珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣溶膠在動(dòng)態(tài)情況下的流速的檢測裝置，尤指一種直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞。

背景技術(shù)

氣溶膠是空氣中懸浮的固態(tài)或液態(tài)顆粒的總稱，其是能長時(shí)間懸浮于氣相介質(zhì)中的液體或固體離子的集合。隨著工業(yè)的發(fā)展在許多工序中都會(huì)有意無意的有產(chǎn)生氣溶膠的階段，例如給料在通過火焰、激光或燃爐的時(shí)候就可能為氣溶膠的生成提供合適的粒子。無論是研究氣溶膠對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還是控制生產(chǎn)過程要產(chǎn)生合乎要求的氣溶膠體系都需要人們借助很多工具來理解和測量氣溶膠，然而有些情況以現(xiàn)有的測量方式無法直接檢測生成的氣溶膠，這就需要模擬這些特殊條件下的氣溶膠生成過程采用一定的中間技術(shù)手段使其可以用常規(guī)儀器測定，如飛行測量焰條燃燒的核粒子尺度譜相當(dāng)困難，常規(guī)手段無法測量。國內(nèi)傳統(tǒng)的催化劑采樣方法是將藥樣在燃燒室燃燒，靜態(tài)采樣，這樣測出的結(jié)果與實(shí)際動(dòng)態(tài)的檢測結(jié)果有一些出入，不精確。

氣溶膠檢測的關(guān)鍵技術(shù)是等速采樣。美國NCAR的檢測風(fēng)洞是在動(dòng)態(tài)下的檢測，其代表了當(dāng)前的世界水平。該檢測風(fēng)洞燃燒段直徑25.4厘米，長1.5米，設(shè)計(jì)風(fēng)速為40米/秒，焰條全尺寸正壓、等速取樣，但是采用正壓檢測，采樣嘴對(duì)著氣溶膠氣流采樣時(shí)，由于氣溶膠顆粒慣性的作用，流入采樣嘴的氣溶膠流速大于風(fēng)洞中流速時(shí)，會(huì)使結(jié)果偏低，反之則偏高。因此采用正壓檢測結(jié)果仍然不精確。

因此需要設(shè)計(jì)一種風(fēng)洞系統(tǒng)來模擬測量動(dòng)態(tài)條件下的氣溶膠，例如模擬焰條在機(jī)載條件下的燃燒環(huán)境，并精準(zhǔn)測量焰條燃燒的核粒子尺度譜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其可以模擬在機(jī)載條件下不同風(fēng)速時(shí)精準(zhǔn)測出的焰條燃燒的核粒子尺度譜、且其風(fēng)速可調(diào)適用范圍廣泛、便于操作。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其中該檢測風(fēng)洞包括空氣過濾系統(tǒng)、風(fēng)洞洞體和抽吸式稀釋器；

所述空氣過濾系統(tǒng)包括若干個(gè)空氣過濾器及一個(gè)無級(jí)調(diào)速鼓引風(fēng)機(jī)，所述鼓引風(fēng)機(jī)上設(shè)有若干個(gè)進(jìn)氣口，所述各進(jìn)氣口與各空氣過濾器連接，所述鼓引風(fēng)機(jī)上設(shè)有一個(gè)出氣口；

所述風(fēng)洞洞體包括燃燒段和擴(kuò)散段，所述燃燒段由空心圓柱管及設(shè)置于空心圓柱管內(nèi)的催化劑裝置組成，所述催化劑裝置包括拉手、座蓋、導(dǎo)流錐體、支撐架、定位頂絲及催化劑，所述座蓋與空心圓柱管上的長槽形狀相吻合，所述座蓋下面設(shè)置有一組支撐架，所述各支撐架均由一連接桿與一環(huán)形定位環(huán)連接構(gòu)成，所述各定位環(huán)位于同一水平直線上，所述催化劑穿置于各定位環(huán)上，所述催化劑一端與導(dǎo)流錐體呈同軸線連接，所述各定位環(huán)上分別設(shè)置有三個(gè)定位頂絲，且三個(gè)定位頂絲呈圓周分布于定位環(huán)上，所述導(dǎo)流錐體、支撐架、定位頂絲及催化劑均設(shè)置于空心圓柱管內(nèi)，所述擴(kuò)散段為空心柱體，擴(kuò)散段為空心柱體，其一端為直排端，另一端為漸縮口，所述擴(kuò)散段與燃燒段通過法蘭連接，所述燃燒段與鼓引風(fēng)機(jī)連接，所述擴(kuò)散段的另一端與抽吸式稀釋器連接，所述空心圓柱管內(nèi)腔與所述擴(kuò)散段內(nèi)腔分別設(shè)計(jì)有與第一、第二皮托管連通的測速安裝口；

所述抽吸式稀釋器包括等速采樣頭、采樣直管、稀釋腔、第一空氣過濾器及稀釋風(fēng)機(jī)，所述采樣頭、采樣直管、稀釋腔從左到右依次連接，采樣頭伸入所述擴(kuò)散段內(nèi)，所述稀釋腔左腔與第一空氣過濾器連接，稀釋腔的右腔與稀釋風(fēng)機(jī)連接；所述稀釋腔的右端設(shè)有可擴(kuò)展負(fù)壓取樣口。

本發(fā)明直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其中所述空氣過濾器包括外殼、濾芯模塊、密封圈、壓緊濾芯模塊的頂絲及防濾芯模塊變形的墊板，所述外殼為空心錐體，其左側(cè)進(jìn)氣口面積大于右側(cè)出氣口面積，所述外殼左側(cè)連接有濾芯模塊，所述濾芯模塊與外殼通過頂絲連接在一起，所述外殼與濾芯模塊之間設(shè)置有密封圈，所述頂絲與濾芯模塊之間設(shè)置有墊板。

本發(fā)明直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其中所述座蓋與所述空心圓柱管之間設(shè)有橡膠密封圈。

本發(fā)明直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其中所述空氣過濾系統(tǒng)的鼓引風(fēng)機(jī)上的各進(jìn)氣口與各空氣過濾器之間、所述燃燒段與鼓引風(fēng)機(jī)之間、所述稀釋腔與稀釋風(fēng)機(jī)之間及所述稀釋腔與第一空氣過濾器之間分別通過第一橡膠軟管、第二硬橡膠管、第三橡膠軟管、第四橡膠軟管固定連接，所述第一橡膠軟管、第二硬橡膠管、第三橡膠軟管、第四橡膠軟管的外分別卡固有第一、第二、第三、第四金屬卡箍。

本發(fā)明直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其中所述鼓引風(fēng)機(jī)采用離心式風(fēng)機(jī)。

本發(fā)明直路式無級(jí)調(diào)速氣溶膠的動(dòng)態(tài)檢測風(fēng)洞，其中所述燃燒段、擴(kuò)散段與法蘭之間設(shè)置有O型密封圈。