[發明專利]一種激振誘導空化的可視化觀測裝置

有效

• 申請號: 202110045888.0
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112903240B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 李國興;魏健龍;劉東;王鐵;谷豐收;楊甜甜
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種激振誘導空化的可視化觀測裝置，其特征在于：該裝置包括冷卻液恒溫控制系統、透明觀測系統和壓力調節系統；冷卻液恒溫控制系統包括水槽（4）、水泵（5）、智能水溫控制器（1）和溫度傳感器（3），智能水溫控制器（1）根據設定的溫度目標和溫度傳感器實測的溫度對水槽（4）中添加的冷卻液（2）進行溫度調節，通過水泵（5）可以調節冷卻液（2）的循環速度；透明觀測系統包括透明觀測室（13）、激振裝置和攝像系統；透明觀測室（13）為透明材料制備的盒體，開口側覆以金屬箔片（14），形成了可以存續冷卻液（2）的封閉腔體；透明觀測室（13）上設置有進水口和出水口，透明觀測室（13）的進出水口通過水管（15）與水槽（4）相連通形成回路；激振裝置包括激振器（7）和挺桿（8），激振器（7）通過挺桿（8）與金屬箔片（14）連接，實現特定激振參數的控制；攝像系統用以觀測記錄不同激振條件下冷卻液（2）空化氣泡產生現象；壓力調節系統包括真空泵（16）、第一電磁閥（6）和第二電磁閥（17），可以調節透明觀測室內冷卻液（2）壓力；第一電磁閥（6）設置于透明觀測室（13）入水管路上，第二電磁閥（17）設置于透明觀測室（13）出水管路上，真空泵（16）位于透明觀測室出水口和第二電磁閥之間，調節透明觀測室中冷卻液壓力時，關閉第一電磁閥（6）、第二電磁閥（17），真空泵抽真空，將透明觀測室內部抽成負壓進行激振試驗，然后打開第一電磁閥（6）、第二電磁閥（17），繼續進行試驗。

2.根據權利要求1所述的一種激振誘導空化的可視化觀測裝置，其特征在于：激振器（7）的波形參數可調，其中，激振器波形可設置為簡諧波、三角波、方波或自定義波形，可調的激振參數有：頻率與振幅。

3.根據權利要求1或2所述的一種激振誘導空化的可視化觀測裝置，其特征在于：所述金屬箔片（14）材料為彈性材料，材料選自錳合金、銅合金、青銅合金、鈦合金、硅合金、不銹鋼、鈷合金、鐵鎳合金或鎳合金。

4.根據權利要求1或2所述的一種激振誘導空化的可視化觀測裝置，其特征在于：真空泵（16）設置在透明觀測室（13）出水管路和第二電磁閥（17）之間的管路上。

5.根據權利要求1或2所述的一種激振誘導空化的可視化觀測裝置，其特征在于：冷卻液（2）是由不同飽和蒸汽壓的液體按一定比例混合而成的，液體選自水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、戊烷、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、己烷、三氟乙酸、三氯乙烷、四氯化碳、乙酸乙酯、丁醚、苯、環乙烷、乙腈、乙二醇、二甲醚、三氯乙烯、三乙胺、丙腈、庚烷。

6.根據權利要求1或2所述的一種激振誘導空化的可視化觀測裝置與方法，其特征在于：攝像系統包括放大鏡（12）、燈源（9）、攝像機（11）和計算機（10），放大鏡設置在透明觀測室（13）與攝像機（11）之間，用于放大觀測視野，燈源（9）設置于透明觀測室（13）旁用于攝像補光。

7.根據權利要求1或2所述的一種激振誘導空化的可視化觀測裝置，其特征在于：透明觀測室（13）透明材料選自玻璃、亞克力、丙烯腈-苯乙烯樹脂、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇縮丁醛酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、滌綸樹脂或全氟乙烯丙烯共聚物。