[實用新型]一種用于PIV測量進氣滾流流場強度的裝置

有效

• 申請號: 201920553945.4
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN209858215U
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 李偉;高洪宇;王思雨;佟靜峰
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M15/04
• 分類號: G01M15/04;G01M15/02
• 代理公司: 22201 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉世純

本實用新型公開了一種用于PIV測量進氣滾流流場強度的裝置,屬于流體機械內部流動技術領域，包括穩壓箱、調整固定框架、觀察窗法蘭、透明觀察窗、氣流轉換管、透明缸筒及T型筒；所述穩壓箱的頂部固定有法蘭；所述穩壓箱的箱體上設置有取壓孔，所述氣流轉換管裝在穩壓箱上，穿過穩壓箱的箱體，氣流轉換管的兩端分別與透明觀察窗和透明缸筒連接，所述透明缸筒和T型筒位于調整固定框架內；該裝置將透明玻璃缸筒、透明觀察窗、T型模擬缸筒等部件通過一定結構組合在一起，該裝置能滿足片光源的照射，可以實現不同發動機機型氣道的內部流場測量，即可以測量流域中某一截面處的流速分布和流速大小，測量結果可用于驗證CFD計算結果。

技術領域

本實用新型屬于流體機械內部流動技術領域，具體涉及一種用于PIV測量進氣滾流流場強度的裝置。

背景技術

目前，汽油機缸蓋或吹風盒穩態進氣缸內滾流強度的測量方法主要采用葉片法和渦流動量矩法。這兩種方法的優點是結構簡單，操作方便，測量結果較穩定，但都無法與進氣道穩態CFD計算結果有較好的對應性，只能得到宏觀整體流動狀態，無法得到具體的流場流速分布狀態。現代PIV技術可實現流場測量，即可以測量流域中某一截面處的流速分布和流速大小，測量結果可用于驗證CFD計算結果。

PIV技術可以實現截面流場的測量，現有二維和三維測量設備。二維PIV測量裝置需要攝像頭與被測截面垂直，三維PIV測量裝置的兩個攝像頭可以與被測截面成一定角度，但兩種測量都需要片光源照亮被測截面。相比之下，原有的兩種測量方法無法與進氣道穩態CFD計算結果有較好的對應性，只能得到宏觀整體流動狀態，無法得到具體的流場流速分布狀態。

實用新型內容

為了可以測量流域中某一截面處的流速分布和流速大小，測量結果可用于驗證CFD計算結果，本實用新型提供了一種用于PIV測量進氣滾流流場強度的裝置，該裝置將透明玻璃缸筒、透明觀察窗、T型模擬缸筒等部件通過一定結構組合在一起，該裝置能滿足片光源的照射，可適應不同缸徑、不同缸內流場(渦流或滾流)的測量。

本實用新型通過如下技術方案實現：

一種用于PIV測量進氣滾流流場強度的裝置，包括穩壓箱1、調整固定框架、觀察窗法蘭5、透明觀察窗7、氣流轉換管10、透明缸筒13及T型筒15；

所述穩壓箱1的頂部固定有法蘭2，法蘭2上設置有出口3，用于將氣流引出到流量計和空氣泵；所述穩壓箱1的箱體上設置有取壓孔9，用于設定試驗壓差；所述氣流轉換管10裝在穩壓箱1上，穿過穩壓箱1的箱體，氣流轉換管10的兩端分別通過密封膠圈與透明觀察窗7和透明缸筒13連接，透明缸筒13的另一端與T型筒15的一端連接，所述透明觀察窗7的另一端與觀察窗法蘭5連接，所述觀察窗法蘭5固定在穩壓箱1上；所述透明缸筒13和T型筒15位于調整固定框架內；所述調整固定框架由四根主梁17、兩個支腳21、上橫梁22、下橫梁23及調整梁26組成，所述四根主梁17平行放置，主梁17的一端均與穩壓箱1連接，另一端均與垂直放置的支腳21連接，所述上橫梁22與下橫梁23位于兩個支腳之間，保證整個框架的穩定和平衡；所述透明缸筒13的一端通過前擋板14和前密封圈12與穩壓箱1連接，所述透明缸筒13的另一端通過后擋板18和后密封圈19固定主梁17上，所述T型筒15的另一端通過調整板20固定在主梁17上；所述調整梁26固定在兩個支腳21之間，調節桿25穿過調整梁26頂在調整板20的一側，用于控制調整板20與后擋板18之間的距離。

進一步地，所述氣流轉換管10上周向布置一排圓孔11，所述圓孔11的累加總面積不小于出口3的面積。

進一步地，所述透明觀察窗7的另一端通過減震密封圈8與觀察窗法蘭5連接，所述觀察窗法蘭5通過內六角螺栓6固定在穩壓箱1上。

進一步地，所述穩壓箱1的兩側設置有可拆卸的右箱門4和左箱門27，便于氣流轉換管10的安裝和清洗維護。

進一步地，所述前擋板14、后擋板18及調整板20均通過角接件24與四根主梁17連接固定。