[發明專利]一種噴嘴空化流動納秒級閃光成像試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201410101460.3
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103884488A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 鐘汶君;何志霞;王謙;邵壯
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種噴嘴空化流動納秒級閃光成像試驗裝置，包括測試系統和管路系統，其特征在于：

所述測試系統包括共軌控制系統（8）、計算機（10）、第一CCD相機（11）、第二CCD相機（12）、同步器（13）、納秒級白光源閃光系統（15），所述同步器（13）分別與共軌控制系統（8）、計算機（10）、第一CCD相機（11）、第二CCD相機（12）、納秒級白光源閃光系統（15）相連，用于控制高速納秒級白光源閃光系統（15）發射白光的時間與第一CCD相機（11）和第二CCD相機（12）的拍攝時間，所述共軌控制系統（8）還分別與液體儲存罐（1）中的溫度傳感器、共軌管（7）相連接，測試系統用于測試透明噴嘴內部空泡發生、發展和潰滅過程；

所述管路系統包括通過管路依次相連的液體儲存罐（1）、濾清器（3）、高壓泵（4）、共軌管（7）、壓力表（9）、透明噴嘴（14），所述液體儲存罐（1）上設置有加熱瓦（2）和冷卻風扇（5），所述高壓泵（4）上連接有電機?（6），所述共軌管（7）的出流管路分別連接至共軌控制系統（8）和透明噴嘴（14），共軌管（7）和透明噴嘴（14）的連接管道上設置有壓力表（9）；當共軌管（7）里的流體壓力高于試驗所設定壓力值時，共軌管（7）中的流體通過第一回流管路流回至液體儲存罐（1），以使共軌管（7）里的流體壓力與試驗所設定壓力一致；透明噴嘴（14）中的流體通過第二回流管路回流至液體儲存罐（1）；管路系統用于為整個試驗系統提供連續、穩定的高壓流體，實現整個裝置的自動循環，同時還可實現燃油溫度的自動調節。

2.一種噴嘴空化流動納秒級閃光成像試驗方法，包括如下步驟：

A、液體儲存罐（1）中的流體經過加熱瓦（2）加熱或經冷卻風扇（5）冷卻而達到試驗所設定的值；

B、隨后，液體儲存罐（1）中的流體經濾清器（3）到達高壓泵（4）的入口，經過高壓泵（4）加壓后，流體被送入共軌管（7）；

C、當共軌管（7）里的流體壓力高于試驗所設定壓力值時，打開第一回流管路進行泄壓，當共軌管（7）里的流體壓力與試驗所設定壓力一致時，通過同步器（13）控制共軌控制系統（8）發出指令，使流體經過壓力表（9）到達透明噴嘴（14）；

D、當流體流過透明噴嘴（14）時，同步器（13）控制納秒級白光源閃光系統（15）發射白光的時間與相機拍攝的時間，使得納秒級白光源閃光系統（15）發射第一次白光時，第一CCD相機（11）成像，納秒級白光源閃光系統（15）發射第二次白光時，第二CCD相機（12）成像，納秒級白光源閃光系統（15）發射第三次白光時，第一CCD相機（11）成像，如此的循環，獲得相隔為納秒時刻的圖片，將拍攝的圖片存儲到計算機（10），用于后期分析，流過透明噴嘴（14）的流體隨后通過第二回流管路流回液體儲存罐（1）。

3.根據權利要求2所述的一種噴嘴空化流動納秒級閃光成像試驗方法，其特征在于：所述試驗方法還包括燃油溫度控制方法，其步驟為：通過共軌控制系統（8）設定燃油溫度在試驗所需要的溫度并啟動燃油溫度控制按鈕，系統進入燃油溫度自動控制；當燃油溫度低于設定的試驗溫度時，系統自動開啟加熱瓦（2），對燃油進行加熱，當溫度升至設定的試驗溫度時，溫度傳感器發出信號，加熱瓦（2）停止對燃油加熱；當燃油溫度高于設定的試驗溫度時，系統自動地開啟冷卻風扇（5），對燃油進行降溫，當溫度降至設定的試驗溫度時，溫度傳感器發出信號，冷卻風扇對燃油停止冷卻。