[實用新型]一種高分散水平噴頭外流場水射流破碎行為可視化裝置

有效

• 申請號: 201921857468.7
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN211784187U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李紅;華琳;蔣躍;陳超;湯攀;劉佳玲
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種高分散水平噴頭外流場水射流破碎行為可視化裝置，包括依次相連的水箱、管道和噴頭，從所述噴頭噴出的射流水柱的一側放置光源，光源的后面放置黑色的幕布，幕布上固定有標定板和米尺，從所述噴頭噴出的射流水柱的另外一側放置一號高速相機，從所述噴頭噴出的射流水柱的上方放置有二號高速相機，所述一號高速相機和所述二號高速相機通過同步器連接到電腦上。本實用新型裝置實現了非對稱射流流場的觀測和拍攝，可以得到噴嘴出口結構對射流表面發展到影響規律，解決了傳統高速攝影方法只能針對二維平面拍攝的缺點，為射流破碎機理的研究提供新的手段。

技術領域

本實用新型涉及一種高分散水平噴頭外流場水射流破碎行為可視化裝置，適用于非對稱水射流流場的多維高速攝影可視化拍攝，可以用于多種出口分散條件下的射流破碎行為研究。

背景技術

隨著農業的發展以及節水的需要，作為農業生產增產節水措施之一的噴灌技術正越來越受到人們的重視。噴頭結構直接影響其水力性能進而影響噴灌效率，對噴頭結構進行優化設計是改善噴灌效果的重點，同時，為了更好地發展噴灌技術，越來越多的研究人員對射流的外流場及其破碎運動行為進行了研究。

為提高噴頭的噴灌效率使得射流的射程和分散水平都得到提高，許多噴頭結構的優化方法被提出，中國專利第CN201710789233號公布了一種“一種生態環保工程用綠化噴灌裝置”，該裝置安裝異形噴嘴改善了噴頭的噴灑均勻性，通過安裝在噴頭轉體上的進口壓力調節組件調整噴頭射程但是結構較為復雜，調壓裝置穩定性不能保證。高速攝影技術作為傳統、高效的射流可視化研究手段，在對射流外流場的研究中起到了重要的作用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高分散水平噴頭外流場水射流破碎行為可視化裝置，實現水射流外流場的多維高速攝影拍攝研究。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型采取的技術方案為：一種高分散水平噴頭外流場水射流破碎行為可視化裝置，包括依次相連的水箱、管道和噴頭，從所述噴頭噴出的射流水柱的一側放置光源，光源的后面放置黑色幕布，黑色幕布上固定有標定板和米尺，從所述噴頭噴出的射流水柱的另外一側放置一號高速相機，從所述噴頭噴出的射流水柱的上方放置有二號高速相機，所述一號高速相機和所述二號高速相機通過同步器連接到電腦上。

上述方案中，所述一號高速相機和所述二號高速相機在同一平面上，并且所述一號高速相機和所述二號高速相機在水平面上成90°設置。

上述方案中，所述噴頭通過螺紋連接噴嘴，在噴嘴出口平面上通過固定銷固定射流分散片。

上述方案中，，所述射流分散片的空腔邊界形狀為正方形或三角形，空腔中心連接一個圓形圈。

上述方案中，所述管道上安裝有閥門、水泵、電磁流量計和壓力表。

上述方案中，所述光源與從所述噴頭噴出的射流水柱之間放置宣紙。

本實用新型的有益效果：(1)本實用新型的便攜組裝式保持高揚程的射流分散裝置結構簡單，生產成本低，替換方便，當需要更換試驗對象時更換射流分散片即可，簡化試驗操作，降低試驗的人為誤差。(2)射流分散片的正方形或三角形邊界的棱角結構對射流表面的擾動劇烈，加大射流的破碎程度使得射流分散性能加強，同時，射流分散片空腔中心的圓圈結構保護射流勢流核的完整性不遭到破壞，保持射流的射程。(3)本實用新型的多維高速攝影系統組成簡單，操作方便，可以實現對水射流外流場同一時刻的多維拍攝，克服傳統二維平面高速攝影捕捉射流細節不夠豐富的缺點，為射流破碎機理的研究提供有力研究手段。

附圖說明：

圖1為本實用新型裝置的布局示意圖。

圖2為圖1中的噴嘴結構示意圖。

圖3為射流分散片正方形邊界的棱角結構示意圖。

圖4為射流分散片三角形邊界的棱角結構示意圖。