[發(fā)明專(zhuān)利]一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010151993.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111307404B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉春;李智勝;高云驥;牟春杰;李小松;靳開(kāi)顏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M9/06
• 分類(lèi)號(hào): G01M9/06;G01M9/08;G01M99/00
• 代理公司: 廈門(mén)創(chuàng)象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35232
• 代理人: 廖吉保;王立清

本發(fā)明公開(kāi)一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試裝置，包括供氣系統(tǒng)、氣體渦街流量計(jì)、壓力變送器、溫度傳感器、數(shù)字顯示儀、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、粒子發(fā)生器、激光器及攝像儀；供氣系統(tǒng)為射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)提供壓力環(huán)境；氣體渦街流量計(jì)、壓力變送器、溫度傳感器，分別設(shè)置在供氣系統(tǒng)的輸出端與射流風(fēng)機(jī)的輸入端之間；數(shù)字顯示儀設(shè)置在供氣系統(tǒng)的輸出端與射流風(fēng)機(jī)的輸入端之間；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與傳感器連接；粒子發(fā)生器發(fā)射示蹤粒子至射流風(fēng)機(jī)內(nèi)；激光器發(fā)射片光源至射流風(fēng)機(jī)內(nèi)；攝像儀追蹤示蹤粒子的流動(dòng)軌跡。本發(fā)明還公開(kāi)一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試方法。本發(fā)明提高射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性測(cè)量的精準(zhǔn)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道通風(fēng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

背景技術(shù)

射流風(fēng)機(jī)主要用于城市公路隧道及地下隧道，其功能在于彌補(bǔ)自然通風(fēng)及交通風(fēng)的不足，進(jìn)而保證隧道內(nèi)正常的通風(fēng)換氣、排出隧道內(nèi)污染物質(zhì)，以及隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)降溫及消防排煙等。

隨著隧道規(guī)模的不斷擴(kuò)大，通風(fēng)耗能持續(xù)增加，加大了隧道運(yùn)營(yíng)成本。為降低隧道通風(fēng)能耗，授權(quán)公告號(hào)CN205805881U公開(kāi)一種隧道長(zhǎng)距離變頻通風(fēng)系統(tǒng)，包括抑制高次諧波和雜波的變頻器，變頻器的前端連接用于通風(fēng)的射流風(fēng)機(jī)，授權(quán)公告號(hào)CN206723081U公開(kāi)一種氣動(dòng)隧道射流風(fēng)機(jī)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)用于測(cè)量射流風(fēng)機(jī)速度的方法仍停留在使用皮托管，如授權(quán)公告號(hào) CN209640374U公開(kāi)一種皮托管流速儀的檢定裝置，或者使用風(fēng)速儀等儀器的階段，如公開(kāi)號(hào)CN108469283A公開(kāi)基于熱線(xiàn)風(fēng)速感測(cè)原理的軸流風(fēng)機(jī)流量測(cè)量裝置及方法，并且不能精確描述射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的特性。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方法(皮托管和熱線(xiàn)風(fēng)速儀)難以對(duì)射流風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)試，更不能有效描述氣體的流動(dòng)軌跡。

有鑒于此，為了提高隧道射流風(fēng)機(jī)特性測(cè)量的精準(zhǔn)度，本發(fā)明提出一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，以提高射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性測(cè)量的精準(zhǔn)度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一實(shí)施例提出了一種射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)試裝置，包括供氣系統(tǒng)、氣體渦街流量計(jì)、壓力變送器、溫度傳感器、數(shù)字顯示儀、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、粒子發(fā)生器、激光器及攝像儀；

供氣系統(tǒng)為射流風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)提供壓力環(huán)境；

氣體渦街流量計(jì)、壓力變送器、溫度傳感器，分別設(shè)置在供氣系統(tǒng)的輸出端與射流風(fēng)機(jī)的輸入端之間，對(duì)應(yīng)測(cè)量氣體的體積流量、射流風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)壓力、氣體的初始溫度；

數(shù)字顯示儀設(shè)置在供氣系統(tǒng)的輸出端與射流風(fēng)機(jī)的輸入端之間，接收氣體渦街流量計(jì)測(cè)量的氣體體積流量、壓力變送器測(cè)量的射流風(fēng)機(jī)啟動(dòng)壓力、溫度傳感器測(cè)量的氣體初始溫度，并與傳感器連接；

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與傳感器連接，接收傳感器傳輸?shù)臍怏w體積流量、啟動(dòng)壓力、氣體初始溫度數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與傳感器之間設(shè)置第一脈沖計(jì)數(shù)器，記錄射流風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)壓力、氣體的體積流量、初始溫度的矢量位移，并輸送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；

粒子發(fā)生器發(fā)射示蹤粒子至射流風(fēng)機(jī)內(nèi)；粒子發(fā)生器設(shè)置為兩臺(tái)，兩臺(tái)粒子發(fā)生器根據(jù)供氣系統(tǒng)輸送的兩種不同密度氣體發(fā)射相應(yīng)示蹤粒子至射流風(fēng)機(jī)內(nèi)；

激光器發(fā)射片光源至射流風(fēng)機(jī)內(nèi)；

攝像儀追蹤示蹤粒子的流動(dòng)軌跡，并經(jīng)過(guò)第二脈沖計(jì)數(shù)器記錄示蹤粒子的矢量位移，第二脈沖計(jì)數(shù)器傳輸數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)射流風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)壓力、氣體的體積流量、初始溫度的矢量位移、以及示蹤粒子的矢量位移，進(jìn)行圖像處理及數(shù)值計(jì)算處理，實(shí)現(xiàn)射流風(fēng)機(jī)的性能測(cè)試。