[發明專利]一種碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202011622383.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112834231B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 王兆文;向林;成曉北;郎兵;李曉捷;王紀方
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;李智

1.一種碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置，其特征在于，包括定容燃燒彈系統、噴油系統和光學采集系統，其中：

所述定容燃燒彈系統包括定容燃燒彈(3)、電控配氣組件和火花塞(7)，其中，所述定容燃燒彈(3)包括多個相互垂直連接的主安裝座，各主安裝座間設置有副安裝座(13)；兩個位置對置的主安裝座上安裝有石英玻璃窗口(15)，另有三個以上的主安裝座預留為噴油器安裝座(17)；所述電控配氣組件和火花塞(7)分別通過不同的副安裝座(13)接入所述定容燃燒彈(3)內；所述定容燃燒彈外殼表面包裹有硅膠加熱膜，該硅膠加熱膜外包裹有保溫板；

所述噴油系統包括多個噴油器(5)，該多個噴油器(5)分別安裝在不同的噴油器安裝座(17)上；所述光學采集系統通過所述石英玻璃窗口(15)對所述定容燃燒彈(3)內部進行光學采集；

所述噴油器安裝座(17)上開設有凹槽，該凹槽內安裝有球形安裝座(19)，并通過一個與噴油器安裝座(17)固定連接的壓緊蓋(20)將該球形安裝座(19)壓緊在凹槽內，所述噴油器(5)安裝在所述球形安裝座(19)上；且所述球形安裝座(19)中圍繞噴油器(5)加工有環形冷卻水通道(21)；

所述噴油器安裝座(17)和球形安裝座(19)上對應設置有定位銷孔(22)，噴油器安裝座(17)和球形安裝座(19)通過安裝在該定位銷孔(22)內的定位銷連接，使球形安裝座(19)在軸向方向固定，僅能圍繞定位銷轉動；同時通過轉動球形安裝座凸出調位桿，使噴油器隨著球形安裝座繞定位銷周向旋轉。

2.如權利要求1所述的碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置，其特征在于，所述壓緊蓋(20)上刻有角度標記，以確定相應噴油器(5)的旋轉角度。

3.如權利要求1所述的碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置，其特征在于，所述壓緊蓋(20)和球形安裝座(19)之間安裝有黃銅密封墊；所述壓緊蓋(20)上開設有用于冷卻水進出的冷卻水通道滑口(25)，所述冷卻水通道滑口(25)與所述環形冷卻水通道(21)連通。

4.如權利要求1所述的碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置，其特征在于，所述定容燃燒彈系統還包括磁耦合風扇(10)，該磁耦合風扇(10)安裝在所述定容燃燒彈(3)的副安裝座(13)上。

5.如權利要求1所述的碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置，其特征在于，所述定容燃燒彈系統還包括壓力傳感器(4)，該壓力傳感器(4)通過副安裝座安裝在所述定容燃燒彈(3)內。

6.如權利要求1-5任一項所述的碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗裝置，其特征在于，還包括控制系統，該控制系統與所述定容燃燒彈系統、噴油系統和光學采集系統均相連。

7.一種碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗方法，其特征在于，采用如權利要求1-6任一項所述的實驗裝置進行，包括如下步驟：

S1、通過電控配氣組件向定容燃燒彈內輸入預燃氣體，然后通過火花塞引燃定容燃燒彈內預燃氣體；

S2、多個噴油器在預設位置同時產生多束噴射油霧進入定容燃燒彈，實現噴霧對撞；同時光學采集系統通過石英玻璃窗口聚焦于多束噴射油霧碰撞中心開始拍攝，記錄多束噴射油霧從噴出、發展到相撞的整個過程。

8.如權利要求7所述的碰撞噴霧的霧化、燃燒、排放特性實驗方法，其特征在于，所述步驟S1中，在向定容燃燒彈內輸入配氣后，通過磁耦合風扇轉動，調整定容燃燒彈內渦流強度至實驗工況，再通過火花塞引燃定容燃燒彈內預燃燃料。