[發明專利]基于旋轉轉盤的霧化測量系統

有效

• 申請號: 202010108168.X
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111366581B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 喜冠南;彭超華;倪培永;許越;劉忠飛;彭婧華;翟少華
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G01N21/85
• 分類號: G01N21/85;G01N21/01
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 韓豐年

本發明提出一種基于旋轉轉盤的霧化測量系統，包括終端設備、鹵素燈、相機、基于旋轉轉盤的霧化裝置，終端設備與相機通信連接，相機架設在基于旋轉轉盤的霧化裝置的上方，基于旋轉轉盤的霧化裝置包括控制轉盤旋轉的動力裝置、轉盤、以及提供液體的供給裝置，相機對準轉盤，供給裝置與供液管連接，供液管設置在轉盤的上方，鹵素燈從側面正對轉盤。本發明所述的基于旋轉轉盤的霧化測量系統還具有運行平穩安全、液滴分布均勻、霧化效果佳、且能夠有效地保護整個裝置的優點。

技術領域

本發明涉及霧化測量實驗方面，特別涉及一種基于旋轉轉盤的霧化測量系統。

背景技術

旋轉圓盤霧化器是一種利用離心力和液體粘性力，將盤上的稀薄液膜高速甩出進而實現液體霧化的裝置。

關于圓盤霧化的機理，前人已做了大量的研究。1974年，Matsumoto等人通過實驗研究總結了旋轉圓盤邊緣液體脫離圓盤的三種形態特征，這些特征主要取決于圓盤的轉速，當圓盤轉速較低時，液體以零星液滴的方式直接脫離圓盤；當圓盤的轉速進一步提升后，圓盤邊緣的液體又會逐漸演變為液柱以及液膜等形式進行脫離圓盤。隨著研究的深入，上述三種液體脫離形式可以概括為液體在霧化器上的崩解所導致，1989年Westerlund和Hoikka等人通過實驗研究發現，圓盤上的液體崩解主要是由流體力學的不穩定性而產生，由開爾文-亥姆霍茲和瑞利-泰勒不穩定性使得圓盤上的液膜上產生了不穩定波，在圓盤離心力的作用下，圓盤上較稠密的部分推向較輕的部分，進而發生了崩解。

霧化液滴的直徑是評價旋轉圓盤霧化器性能最直接的指標，不少學者對此做了相應的研究。2002年，Senuma等人通過高速攝影技術，研究了旋轉霧化器邊緣液柱的霧化過程，研究發現由液柱破碎形成的液滴直徑呈現雙眾數粒度分布且液體的表面張力對液滴的尺寸有較大的影響；2014年，Ahmed等人通過對多種旋轉霧化裝置進行對比研究后發現，在同等條件下，當裝置的工況處于液柱模式下，其霧化形成的液滴更加均勻且尺寸更小；2018年，Wilson等人通過高速陰影成像技術對旋轉鐘霧化器進行了研究，相應的實驗結果表明，隨著霧化器轉速的提高，霧化器邊緣的液柱和分離的液滴尺寸均有明顯的減小。

上述的研究多集中于小圓盤的霧化實驗，并且通過分離式供液系統對霧化裝置進行供水，這樣的實驗設置不僅忽略了液體本身動能對霧化效果的影響，并且限制了液體在圓盤上進一步加速的能力。

發明內容

本發明的目的提供一種基于旋轉轉盤的霧化測量系統，解決上述現有技術問題中的一個或多個。

本發明提出一種基于旋轉轉盤的霧化測量系統，包括終端設備、鹵素燈、相機、基于旋轉轉盤的霧化裝置，終端設備與相機通信連接，相機架設在基于旋轉轉盤的霧化裝置的上方，基于旋轉轉盤的霧化裝置包括控制轉盤旋轉的動力裝置、轉盤、以及提供液體的供給裝置，相機對準轉盤，

供給裝置與供液管的一端連接，供液管的另一端設置在轉盤的上方，供給裝置通過供液管將液體輸送到轉盤上，相機用于拍攝轉盤和轉盤的邊緣，

鹵素燈設置在基于旋轉轉盤的霧化裝置的側面，從側面正對轉盤。

在某些實施方案中，所述基于旋轉轉盤的霧化裝置包括外架和主軸，動力裝置與外架連接，主軸的上下兩端分別與外架活動連接，轉盤套設在主軸上，主軸的底部與動力裝置連接，主軸上設有出液孔和開口向上的導液孔，出液孔與導液孔連通，出液孔設置在轉盤的上方，供液管通過開口插入導液孔中。

在某些實施方案中，所述導液孔設置在主軸的中間位置。

在某些實施方案中，所述主軸上以主軸的軸線為中心環向均勻設置2-6個出液孔。

在某些實施方案中，所述相機通過相機支撐架架設在基于旋轉轉盤的霧化裝置的上方。

在某些實施方案中，所述相機采用的是高速相機。

基于旋轉轉盤的霧化測量系統的運行方法，包括如下步驟：