[發(fā)明專利]一種淹沒射流測試箱及測試方法

有效

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• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN102721525A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 葛兆龍;盧義玉;夏彬偉;程亮;湯積仁;賈亞杰;梅緒東;周哲;楊楓
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01M13/00;G01N15/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發(fā)明涉及水射流測試裝置，具體涉及一種淹沒射流測試箱，適用于通過光學觀測儀器測試淹沒狀態(tài)下的射流結構，通過3DPIV測試淹沒條件下噴嘴出口射流等速核，測試不同參數噴嘴的射流結構，測試淹磨料射流中磨料顆粒的加速機理與分布情況以及淹沒條件下沖蝕物料實驗。?

背景技術

高壓水射流技術作為一種高效的切割、破碎和清洗技術目前已被廣泛地應用于采礦、化工、航天、交通等十幾個行業(yè)，尤其在石油工業(yè)中的應用帶來了巨大的經濟和社會效益。水射流在實際工程中的應用都是在淹沒條件下完成的，然而目前對水射流結構的研究大多還停留在非淹沒條件下，測試結果與工程實際存在較大差異。結合其它測試儀器很難記錄淹沒磨料射流中磨料顆粒的加速機理。少部分在淹沒條件下對射流結構的研究同樣存在無法采用非接觸式方法的問題。另外，目前對于淹沒條件下的射流結構測試實驗沒有一個合適的測試裝置。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種淹沒射流測試箱及測試方法，用于提供淹沒環(huán)境，且能夠與多種測試儀器配合完成不同條件下的淹沒射流測試。?

本發(fā)明的技術方案如下：?

一種淹沒射流測試箱，其包括箱體，在箱體的頂蓋和前后壁上設置有玻璃視窗，在箱體的一側壁上裝有用于安裝噴嘴的射流進水口，在箱體的另一側側壁上安裝有用于夾持物料的夾持器，夾持器一端深入箱體內部，另一端與進給裝置配合連接，可以前后伸縮，進給裝置安裝在箱體外壁；在箱體頂部設置有壓力表接口和放氣口，在箱體的側壁上部還安裝有液流閥口，側壁下部還安裝有泄流口。

上述淹沒射流測試箱可以提供一個方便儀器和人工觀察的淹沒射流測試環(huán)境；在箱體上設置的安裝噴嘴的射流進水口，可以模擬接近工程實際的淹沒射流，實現對淹沒條件下的射流結構的測試；所述夾持器可以在做物料沖蝕試驗中夾持物料；所述夾持器和進給裝置配合使用，可以改變沖蝕試驗中沖蝕物料的靶距。?

進一步，射流進水口設置有三個，在箱體的同一側壁上呈直角三角形分布，其中兩個射流進水口位于同一水平面上，第三個射流進水口位于其中一個射流進口的正上方。這樣三個不同位置的射流進水口可以使流體從不同進口進入測試箱，獲得不同視角的射流影像，方便從不同位置觀測射流結構。如流體從射流進口進入測試箱，可以拍攝更加清晰的射流結構；射流流體從射流進水口進入測試箱，可以更加容易地拍攝流體結構；射流流體從射流進口進入測試箱，可以作為常規(guī)觀測。?

另外，所述玻璃視窗通過螺栓與箱體的側壁或頂蓋連接，四周用鋼板壓邊，玻璃視窗與箱體之間還設有高壓密封墊圈。這樣可以保證玻璃視窗與箱體連接的可靠性，并保證整個箱體能有效的承受高壓。?

所述玻璃視窗采用均質平面鋼化玻璃，這即有利于拆卸更換噴嘴，又能有效地避免由于光線折射與反射對觀測產生不利影響。?

可見，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)射流結構測試大多存在不能兼顧淹沒條件和非接觸條件的問題。淹沒條件與非淹沒條件下的射流結構存在較大差異，而接觸式相對于非接觸式測試對射流結構存在一定影響，不能真實反映射流結構。本發(fā)明不僅能夠提供一種淹沒條件下的射流，而且同時可以采用非接觸式方法測試射流結構，能夠更加真實的反映射流的原始結構。同時，結合其他測試儀器，本發(fā)明既能用于測試淹沒條件下不同噴嘴的射流結構，優(yōu)化噴嘴；又能測試淹沒磨料射流中磨料顆粒的加速機理。另外，本發(fā)明還能夠用于測試淹沒條件下沖蝕物料的實驗，并且借助影像設備記錄微觀條件下射流流體或者磨料顆粒與物料接觸瞬間的變化情況。?

本發(fā)明的有益效果：能夠提供一種淹沒射流環(huán)境，同時對射流結構進行非接觸式測試；淹沒條件下，高速相機可以更加完整的拍攝記錄射流出口處的等速核；結構簡單，可以在淹沒條件下直接更換噴嘴，操作方便；在測試淹沒磨料射流過程中，能夠更好的記錄磨料顆粒的運動軌跡，同時防止磨料顆粒飛出射流邊界更加安全；具有多種測試功能，與其他射流測試裝置相比，不僅能夠測試淹沒條件下射流的流場結構，同時可以多次重復利用，節(jié)約實驗經費。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的正視圖；?

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的左視圖；

圖4是本發(fā)明的A—A剖面圖。

具體實施方式

參見圖1、圖2、圖3和圖4，本測試箱包括箱體14、玻璃視窗4、5、6、射流進水口1、2、3、夾持器10、進給裝置12、壓力表接口8、放氣口9、液流閥口11和泄流口13等。?