[發明專利]一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置

在審

• 申請號: 201711468420.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108562376A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 鞏鑫;趙涌;王冰;石小江;張志宏;尹驥;廖翠平
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02;G01K1/08;G01K7/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于氣液兩相流氣相溫度測量領域，具體涉及一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，包括旋流壁面(1)、鎧裝熱電偶(2)、導流葉片(4)，旋流壁面(1)內腔為圓柱形，導流葉片(4)安裝在旋流壁面(1)內腔，鎧裝熱電偶(2)位于導流葉片(4)靠流道出口一側，鎧裝熱電偶(2)位于旋流壁面(1)內腔軸線上，本裝置可通過離心分離的方法將氣流中摻混的液態水滴分離開，減少液態水對氣流溫度測量的影響，從而提高氣相溫度的測量精度。

技術領域

本發明屬于氣液兩相流氣相溫度測量領域，具體涉及一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置。

背景技術

氣液兩相流氣相溫度的精確測量一直是影響相關領域技術發展的阻礙，目前，國內、外關于兩相流場的測量已經有一些研究資料，如測量液滴尺寸分布的激光多普勒和馬爾文法；測量整個噴霧場流動情況的PIV法；測量噴霧速度、錐角和貫穿距離等的高速攝影法等。這些方法雖然已經能夠比較全面和準確地測量噴霧場的霧化和運動特性，但在兩相流氣相溫度測量方面的研究相對較少，迫切需要開展新式測量方法的研究，提高測量精度，為開展相關項目研究提供技術支持。

發明內容

本發明的目的是：本發明提供一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，通過離心分離的方法將氣流中摻混的液態水滴分離開，從而精確測得氣相溫度。

本發明的技術方案是：

一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，包括旋流壁面1、鎧裝熱電偶2、導流葉片4，旋流壁面1內腔為圓柱形，導流葉片4安裝在旋流壁面1內腔，鎧裝熱電偶2位于導流葉片4靠流道出口一側，鎧裝熱電偶2位于旋流壁面1內腔軸線上。

所述的一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，在導流葉片4靠流道入口一側還包括整流罩6，所述整流罩6為錐形，錐尖靠流道入口一側，底面在導流葉片4根部。

所述的一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，還包括防護支桿3、引線柱5，所述防護支桿3將鎧裝熱電偶2大部分包裹起來，鎧裝熱電偶2測溫部分裸露在旋流壁面1內腔；鎧裝熱電偶2的線路通過引線柱5引出旋流壁面1內腔。

所述的一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，導流葉片4在旋流壁面1內腔環形分布，形成一定角度，使兩相流經過導流葉片4后產生軸向旋轉。

本發明的優點是：本發明可通過離心分離的方法將氣流中摻混的液態水滴分離開，減少液態水對氣流溫度測量的影響，從而提高氣相溫度的測量精度。

附圖說明

圖1是本發明提供的氣液兩相流氣體溫度測量裝置示意圖。

具體實施方式

一種基于離心分離方法的氣液兩相流氣相溫度測量裝置，如圖1，其特征在于，該裝置由旋流壁面1、鎧裝熱電偶2、防護支桿3、導流葉片4、引線柱5、整流罩6組成。防護支桿3、導流葉片4、引線柱5、整流罩6采用整體加工的方式，以提高裝置的強度及穩定性；兩相流在旋流壁面1內部流道流動，其中鎧裝熱電偶2在引線柱5和防護支桿3中走線；導流葉片4和引線柱5與旋流壁面1采用激光焊的方式相連接，以起到固定的作用；整流罩6采用流線型結構，以降低進氣氣流阻力；鎧裝熱電偶2需要伸出防護支桿3一段距離，以降低傳熱影響帶來的溫度測量誤差；

當摻混有液態水滴的氣流流入旋流裝置內流道中，在流過流線型整流罩6時將會有向旋流壁面1流動的趨勢，當兩相流流過導流葉片4時，由于液滴的質量遠大于氣體質量，所以液滴會產生更大的離心力，通過離心力作用，液滴將附著于旋流壁面1內表面沿著氣流方向流動，此時，由于鎧裝熱電偶2位于周向中心位置，因此鎧裝熱電偶2處將不會有液滴的存在，可以準確的測出氣相的溫度。由于鎧裝熱電偶2伸出較長而不穩定，需要設計增加一個防護支桿3，再將鎧裝熱電偶通過引線柱5引出后進行測量。