[發明專利]一種水槽式清洗機的可視化綜合試驗裝置

在審

• 申請號: 202011293469.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112461500A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李亞林;寧超;尤曉柏;朱益磊;彭佳藝;孫海超
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01P5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種水槽式清洗機可視化綜合試驗裝置，包括儲水裝置、電機、主軸、葉輪、導流裝置、蝸殼、連接螺栓、彎管、擋板、PIV測量系統。葉輪位于蝸殼和導流環的內部，葉輪通過螺栓固定在主軸上并隨主軸旋轉，電機與儲水裝置的試驗段連接，儲水池頂部開放，蝸殼的出口段通過連接螺栓與儲水裝置的出水管連接，葉輪、蝸殼、導流裝置、儲水裝置、擋板采用透明材質制成，實現水槽式清洗機各過流部件內部流動的可視化。試驗過程中，可更換不同的葉輪、導流環和蝸殼模型，滿足完全浸沒的測量需求，利用擋板防止液面的波動，實現了清洗機內部流場的PIV測量，同時可以實現不同角度的拍攝，更加準確、更加靈活、更加全面的掌握清洗機內流場的流動規律。

技術領域

本發明屬于流體機械內部流動技術領域，尤其涉及一種水槽式清洗機可視化綜合試驗裝置。

背景技術

隨著人們生活水平的日益提高，清洗機作為一種廚房用家電產品，越來越多的進入家庭。目前市場上的清洗機一般分為臺式、柜式、槽式三種，其中，臺式清洗機即為整體式獨立結構，一般放置在臺面上使用，但是容積較小，可以清洗的碗碟較少；柜式清洗機也是一種獨立結構，容積大，但需要嵌入到櫥柜中使用，且使用者需要彎腰開合，造成用戶體驗不好；水槽式清洗機則是與水槽結合在一起，一般安裝在廚房水槽中使用，綜合了臺式清洗機和柜式清洗機的優點，其頂開式的開合方式，迎合了用戶體驗，較大的清洗容積，也解決了臺式清洗機容積小的缺點。

上述各種形式的清洗機，一般均是通過水泵將水提起來，并通過噴淋臂噴向清洗空間中的碗碟從而達到清洗作用。目前對于水泵內部流場的試驗研究主要采用粒子圖像測速技術(PIV)和激光多普勒測速技術(LDV)等方法。由于PIV測量屬于非接觸式多點測量技術，不僅具有不干擾流場的特點，而且測量精度隨著儀器以及數據處理算法的進步不斷提升。

PIV技術目前已經廣泛應用于泵內流場的測量，對離心泵、混流泵以及軸流泵軸面以及進出口斷面流場的測量方法，然而上述測試方法均無法適用于對水槽式清洗機泵內部流場的測量。水槽式清洗機由于其結構的獨特性，泵腔的雙隔舌結構給泵內部流場的PIV測量帶來極大難度。

發明內容

本發明提出了一種水槽式清洗機的可視化綜合試驗平臺，目的在于填補水槽式清洗機可視化試驗測量方法的空白。

本發明所采用的技術方案如下：

一種水槽式清洗機可視化綜合試驗裝置結構，包括儲水裝置、電機、主軸、葉輪、導流裝置、蝸殼、連接螺栓、彎管、擋板、PIV測量系統。

所述儲水裝置包括上下游兩部分，上游段為儲水池，下游段為試驗段，底部連通；還包括量筒、兩個出水管、四個定位底座、電機安裝座和六個電機定位孔組成，四個蝸殼定位底座分布在蝸殼四個角，每個底座頂面上設有凸臺通過螺釘與導流裝置定位底座底面的凹槽相連，六個電機定位孔為60度均布設置。

所述導流裝置包括導流環、固定板和導流裝置固定底座，導流環位于固定板中部；固定板的四個角設置導流裝置固定底座，底座頂面設有凸臺通過螺釘與蝸殼固定底座底面上的凹槽連接，底面設有凹槽通過螺釘與定位底座頂面上的凸臺連接。

所述葉輪位于蝸殼和導流環的內部，且與主軸連接，主軸與電機連接，電機通過電機安裝座和六個電機定位孔與儲水裝置的試驗段連接。

所述導流環與蝸殼內部平滑過渡形成光滑整體，導流環的底部與儲水裝置的試驗段連通，所述儲水裝置的試驗段與儲水裝置的儲水池連通，所述儲水池頂部開放。

所述蝸殼設有兩個對稱的出口段，蝸殼進口段直徑與導流環外徑相同，出口管上設有螺紋，通過連接螺栓與儲水裝置出水管的進口段連接，出水管的出口段與彎管進口段相連；蝸殼的四個角設置蝸殼固定底座，底座上設置凹槽和固定孔，通過螺釘與定位底座和導流裝置連接。

所述葉輪、蝸殼、導流裝置、儲水裝置、擋板采用透明材質制成，實現水槽式清洗機各過流部件內部流動的可視化。所述透明材質為有機玻璃。