[發(fā)明專利]發(fā)動機(jī)紅外熱流三維可視化氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺及測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110682350.0
• 申請日: 2021-06-20
• 公開（公告）號: CN113281051A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張韋;孟麗蘋;陳朝輝;張翔宇;李澤宏;馮婷
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 云南派特律師事務(wù)所 53110
• 代理人: 龔筍根

1.發(fā)動機(jī)紅外熱流三維可視化氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于：包括發(fā)動機(jī)、氣缸、氣流穩(wěn)壓箱、尾氣熱流引流裝置、紅外熱像儀；

所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道由一級進(jìn)氣通路和二級進(jìn)氣通路匯合而成，一級進(jìn)氣通路上安裝有氣量調(diào)節(jié)閥Ⅱ，二級進(jìn)氣通路上安裝有氣量調(diào)節(jié)閥Ⅰ，發(fā)動機(jī)主排氣道上設(shè)置有尾氣分流口，發(fā)動機(jī)主排氣道的末端安裝有氣量調(diào)節(jié)閥Ⅲ；

所述氣缸包括進(jìn)氣道、進(jìn)氣門、氣門升程調(diào)節(jié)器、氣道芯盒和缸套，所述缸套是紅外透波缸套，所述紅外透波缸套的底部安裝在氣流穩(wěn)壓箱上并與氣流穩(wěn)壓箱的入口連通，所述氣流穩(wěn)壓箱的出口經(jīng)壓差傳感器、空氣濾清器后接入發(fā)動機(jī)的一級進(jìn)氣通路，所述進(jìn)氣道的入口端安裝有進(jìn)氣導(dǎo)管，進(jìn)氣導(dǎo)管的管徑與進(jìn)氣道相同并與進(jìn)氣道對正，進(jìn)氣導(dǎo)管上安裝有氣流速度測量儀Ⅰ；

所述尾氣熱流引流裝置包括順序連通的尾氣分流管、縮口管、尾氣分流引流管，所述尾氣分流管的入口端與發(fā)動機(jī)主排氣道上的尾氣分流口相連接，尾氣分流管入口端到出口端的路徑上順序安裝有氣量調(diào)節(jié)閥Ⅳ、顆粒捕集器、水蒸汽分離器、風(fēng)冷器，所述縮口管的大頭連接在尾氣分流管的出口端，縮口管的小頭連接在尾氣分流引流管的入口端，縮口管大小頭橫截面積比為4~10，尾氣分流引流管的直徑是氣缸進(jìn)氣道直徑的1/25~2/5，尾氣分流引流管插入安裝在進(jìn)氣導(dǎo)管內(nèi)，尾氣分流引流管的出口端的端面與進(jìn)氣道的入口端的端面位于同一截面上，所述尾氣分流引流管入口端到出口端的路徑上順序安裝有壓力調(diào)節(jié)器、溫度傳感器c和氣流速度測量儀Ⅱ；

所述紅外熱像儀安裝于紅外透波缸套外周，用于拍攝紅外透波缸套內(nèi)部的熱流圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機(jī)紅外熱流三維可視化氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于：所述尾氣分流引流管的末端支撐在移動支架上，所述移動支架可調(diào)整尾氣分流引流管的高度與橫向位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述發(fā)動機(jī)紅外熱流三維可視化氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于：所述尾氣分流管外表面和位于氣缸進(jìn)氣道外部的尾氣分流引流管外表面均包裹有保溫套。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述發(fā)動機(jī)紅外熱流三維可視化氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于：所述尾氣熱流引流裝置還包括穩(wěn)壓閥，所述穩(wěn)壓閥包括閥體和閥芯，閥體包括小腔體、大腔體、貫穿小腔體的第一氣道、貫穿大腔體的第二氣道，所述第一氣道連接在尾氣分流管入口端到氣量調(diào)節(jié)閥Ⅳ之間，第二氣道連接在發(fā)動機(jī)主排氣道旁路上，所述大腔體與小腔體之間軸孔連通，所述閥芯包括塞頭、推桿、擋蓋、壓簧，所述塞頭位于小腔體內(nèi)，所述推桿與塞頭固定連接并穿插在所述軸孔內(nèi)，塞頭運(yùn)動到小腔體左側(cè)時(shí)，第一氣道由塞頭阻斷，塞頭運(yùn)動到小腔體右側(cè)時(shí)，第一氣道連通，所述擋蓋位于大腔體內(nèi)第二氣道的右側(cè)，擋蓋套裝并固定在推桿上，擋蓋與大腔體壁面密封連接，所述壓簧套裝在推桿上并壓縮在擋蓋與大腔體右壁之間，大腔體右壁開設(shè)有透氣孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述發(fā)動機(jī)紅外熱流三維可視化氣道穩(wěn)流實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于：還包括計(jì)算機(jī)、溫度傳感器a、溫度傳感器b，所述溫度傳感器a安裝在氣流穩(wěn)壓箱的出口到一級進(jìn)氣通路之間的氣流路徑上，用于測量氣流穩(wěn)壓箱出口氣流的溫度，所述溫度傳感器b安裝在尾氣分流管入口到顆粒捕集器之間的氣流路徑上，用于測量發(fā)動機(jī)尾氣的溫度，所述計(jì)算機(jī)與溫度傳感器a、溫度傳感器b、溫度傳感器c、壓差傳感器、質(zhì)量流量計(jì)、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅰ、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅱ、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅲ、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅳ、風(fēng)冷器、壓力調(diào)節(jié)器、氣流速度測量儀Ⅰ、氣流速度測量儀Ⅱ、紅外熱像儀電連接，計(jì)算機(jī)接收壓差傳感器、質(zhì)量流量計(jì)、溫度傳感器a、溫度傳感器b、溫度傳感器c、氣流速度測量儀Ⅰ、氣流速度測量儀Ⅱ的測量值，控制氣量調(diào)節(jié)閥Ⅰ、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅱ、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅲ、氣量調(diào)節(jié)閥Ⅳ的開啟幅度，控制風(fēng)冷器的制冷，控制壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)尾氣分流引流管內(nèi)的氣壓，采集紅外熱像儀所拍攝的紅外透波缸套內(nèi)部的熱流圖像。