[發明專利]基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統

有效

• 申請號: 201910431619.0
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110006628B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 劉濤濤;吳欽;張孟杰;黃彪;王國玉;馬彪
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 11639 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄔曉楠

1.基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統，其特征在于：包括燃燒器裝置、燃燒室系統和氣體噴射裝置；

所述燃燒器裝置包括壓縮空氣管、可燃氣體管、點火針和固定底座；

所述固定底座為中空結構，頂端開設三個通孔，分別用于連接壓縮空氣管、可燃氣體管和點火針；空氣和可燃氣體在空腔處混合，然后被點火針點燃；

所述燃燒室系統包括燃燒氣腔、耐高溫玻璃和密封蓋板；

所述燃燒氣腔下端面固定在水洞實驗的實驗段上部；所述燃燒氣腔的頂端固定安裝所述固定底座；底端固定安裝氣體噴射裝置的導流管；在燃燒氣腔側壁上開設可視窗口；密封蓋板將耐高溫玻璃密封固定在燃燒氣腔的可視窗口處；

所述氣體噴射裝置包括導流管和噴嘴。

2.如權利要求1所述的基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統，其特征在于：所述噴嘴為錐臺型圓管；所述噴嘴安裝在導流管出口位置處；需保證氣體噴出方向與水流方向一致。

3.如權利要求1所述的基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統，其特征在于：所述密封固定的方式為在燃燒氣腔的可視窗口周圍開設視窗固定槽道；密封蓋板通過焊接件焊接在視窗固定槽道內。

4.如權利要求3所述的基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統，其特征在于：所述視窗固定槽道為一截面為矩形的中空長方體，內側矩形邊界與燃燒氣腔側面的矩形孔大小一致。

5.如權利要求1所述的基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統，其特征在于：所述密封蓋板為一“回”型平板，分內外兩部分，靠近邊緣處均勻開有通孔。

6.如權利要求1所述的基于循環水洞的水下推進器射流流場可視化觀測系統，其特征在于：所述導流管為一“L”型圓管，一側開有內螺紋，另一側開有外螺紋。

7.采用如權利要求1至6任意一項所述的觀測系統進行推進器射流流場的方法，其特征在于：將兩個光源分別放置于燃燒氣腔左右兩側玻璃視窗處，高速相機放置于前側玻璃視窗處，壓力傳感器和溫度傳感器交叉均布在后側不銹鋼板上；將水洞實驗段內充滿水，并以預訂的速度運動，接通壓縮空氣管，對燃燒氣腔內部進行吹掃，待燃燒氣腔內部不存在液體水時接通可燃氣體管，同時啟動點火針進行點火；根據水洞實驗段內流場結構設置另外一架相機和光源的具體位置，點火成功后即能夠開始實驗觀測和數據測量工作。