[實用新型]用于PIV流場測量的隨車式粒子播撒裝置

有效

• 申請號: 201320418872.0
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN203324298U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 朱建良;張軍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七○二研究所
• 主分類號: G01P5/20
• 分類號: G01P5/20;G01M10/00
• 代理公司: 無錫華源專利事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 馮智文

技術領域

本實用新型涉及船舶水動力學試驗技術領域，具體涉及應用于拖曳水池隨車式PIV流場測量中播撒粒子的裝置。

背景技術

?PIV（粒子圖像測試技術）突破了傳統單點測量限制，可瞬時無接觸測量流場中一個截面上的速度分布，并且有較高的測量精度，在船舶、艦艇及水中兵器動力及噪聲研究與設計中具有廣闊的應用前景。其中隨車式PIV因為整個測試系統跟著模型一起同步運動，因此可以跟隨模型的路徑連續拍攝，通過計算模型相對位移距離和所用時間的比，可以一次性得到一個截面上的速度場，具有較高的測試效率和精度。PIV流場測量試驗中，通常是在試驗測試前將示蹤粒子在拖曳水池中布撒好，這種提前布撒示蹤粒子的方式中，提前布撒好的粒子會因為粒子在水中懸浮性能的差異隨著等待試驗的時間的長短而發生沉降，由此會導致粒子在水中分布不均勻以及粒子的濃度達不到PIV技術的圖像處理要求，從而影響PIV圖像質量，最終影響PIV流場測量的精度。?

實用新型內容

本申請人針對現有技術中的上述缺點進行改進，提供一種用于PIV流場測量的隨車式粒子播撒裝置，其能夠實現PIV流場測量中粒子布撒與測量的同步進行，布撒均勻，且提高了PIV流場測量的精度。

本實用新型的技術方案如下：

用于PIV流場測量的隨車式粒子播撒裝置，包括橫跨并可滑動地支撐在拖車測橋上的基座，電機一與減速機連接，減速機的輸出軸與豎向絲桿傳動連接，絲桿通過螺紋連接有螺母；導向套穿過且固接在基座上，螺母與導向套固接，減速機的殼體上固接有豎桿，導向套套接在豎桿上，豎桿的底部固接有橫向播撒管，播撒管上設有播撒口，播撒管一端與粒子箱下部的出料口管道連接，播撒管的另一端封閉，粒子箱上部的進水口與泵的出口管道連接，泵的進口管道連接有進水管，泵由電機二驅動，粒子箱上設有進料口，粒子箱內設有攪拌器，所述與粒子箱的出料口及進水口外接的管道上均設有控制閥。

其進一步技術方案為：

所述播撒口在播撒管水平軸剖面兩側的播撒管管壁上對稱布置，且沿播撒管的軸線方向均勻分布。

所述粒子箱的一側設有液位器。

所述進水管、播撒管與粒子箱的出料口之間的管道、粒子箱的進水口與泵的出口之間的管道均采用透明塑料管。

本實用新型的技術效果：

本實用新型通過設置由絲桿-螺母運動副組成的升降系統，可以對粒子播撒的深度進行調節，從而滿足不同試驗模型的測試要求；通過將粒子播撒裝置設置在可沿拖車測橋移動的基座上，且將播撒管布置在被測區域的前方，可以實現隨車式PIV流場測量的粒子播撒與測量的同步進行，這種播撒與測量同步進行的方式突破了以往需在試驗測試前播撒粒子的限制，完全克服了提前布撒粒子可能出現的粒子沉浮并進而導致的粒子濃度降低或不均勻的問題，使得粒子的濃度滿足PIV技術的圖像處理要求，由此提高了PIV圖像質量，進而提高了測量精度；同時粒子箱布置在拖車上，粒子在高低位壓差的作用下被壓出，由于播撒管上的播撒口是水平布置的，粒子被水平壓出，這種水平噴流播撒的方式使得粒子的出口初速度很低，且播撒口沿播撒管軸線均布，如此可以確保粒子播撒均勻，有利于進一步提高PIV流場的測量精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為播撒管上沿對稱的播撒口剖開的橫截面示意圖。

其中：1、基座；2、拖車測橋；3、電機一；4、減速機；5、絲桿；6、螺母；7、導向套；8、豎桿；9、播撒管；91、播撒口；10、粒子箱；101、出料口；102、進水口；103、進料口；11、泵；12、進水管；13、電機二；14、攪拌器；15、控制閥；16、液位器；17、直線導軌副；18、調節螺桿；19、鎖緊爪；20、封板；21、電機三；22、蓋體；23、拖曳水池。

具體實施方式

下面結合附圖，說明本實用新型的具體實施方式。