[实用新型]一种用于水槽试验的示踪粒子投放装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于水槽试验的示踪粒子投放装置，具体属于一种在水 槽水流流动测试过程中，进行单点、多点或全流场投放固、液态示踪粒子的装置。

背景技术

水槽试验是研究水流特性及规律的重要方法之一。在水槽试验中，水流在流 动过程中产生的难以用肉眼直接观察的物理现象，可通过添加示踪物的方法将其 以直观的形式显示出来。常用的示踪物按粒子的物态可分为固态(铝粉、聚苯乙 烯小球、有机玻璃粉末、滑石粉等)、液态(墨水、牛奶、染色液等)和气态(电 解产生氢气泡等)三种。

针对风洞流动显示和PIV测量的示踪粒子发生、投放装置研究较多，但其 结构复杂，造价昂贵，因而未能较为普遍地应用于水槽试验中。目前，对固态示 踪粒子的投放采取人工均匀布撒、施放悬浊液等方式进行，存在的缺陷是：不能 保证均匀性和连续性，且粒子的上浮或下沉明显，使其对水流流动的响应较慢， 从而可能对试验测量结果产生影响；对液态示踪粒子的单点、多点投放采用小注 射管或小孔释放，施放时可能存在的缺陷为：射流引起染色线的脉动，或有垂直 于模型表面的速度分量，对水流造成一定的干扰。对应水槽试验中示踪粒子的投 放要求，需要一种专用、便捷的的投放装置。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述存在的问题，本实用新型需要解决的技术问题在于 提供一种适用于水槽试验要求的固、液态示踪粒子的投放装置，使用方便，满足 要求。

技术方案：为了解决上述存在的问题，本实用新型所采用的技术方案为：一 种用于水槽试验的示踪粒子投放装置，包括放置于水槽上方的液态示踪粒子施放 箱及固态示踪粒子施放箱、高压气源、连接高压气源与液态示踪粒子施放箱的第 一高压气体管路、连接高压气源与固态示踪粒子施放箱的第二高压气体管路。

本实用新型的有益效果在于：

通过液态示踪粒子施放箱释放液态示踪粒子，并可以选择通过空气进气口及 伸缩导管控制施放流量，或者进一步选择注入高压气体来增大示踪液体的施放流 量。并且，可以通过固体示踪粒子施放箱释放固体示踪粒子，并利用高压气体管 路出口的强大气流将固体粉末打散，粒子颗粒非常小，可均匀散布于高压气体中， 通过单向出气孔进入空气中进一步分散后，均匀持续地进入水流流场。

本实用新型操作简单，可适用于水槽试验中液态示踪粒子的定点、多点、多 层次投放及固态示踪粒子的全流场投放，施放过程中有效保证了示踪粒子投放的 均匀性和连续性；且施放液态示踪粒子时，可调整示踪液的注入流速与水流速度 基本相等，避免了由于射流不稳定性引起的染色线的脉动；示踪液体沿水流流动 方向注入，不存在垂直于模型表面的速度分量，有效避免了对水流的干扰。且可 利用装置同时、多层次、多点灵活设置施放点；而施放固态示踪粒子时，较为均 匀且粒子速度较小，上浮或下沉不明显，能较快地响应水流的流动，且不对流动 本身造成较大影响。

附图说明

图1是本实用新型用于水槽试验的示踪粒子投放装置放置于水槽上的示意 图；

图2是液态示踪粒子施放箱结构示意图；

图3是分流出口选择连接橡胶盖的示意图；

图4是分流出口选择接口连接L型针管的示意图；

图5是固态示踪粒子施放箱结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体使用作更进一步的说明。

请参阅图1至图4所示，本实用新型公开一种用于水槽试验的示踪粒子投放 装置，包括放置于水槽上方的液态示踪粒子施放箱8及固态示踪粒子施放箱9、 高压气源3、连接高压气源与液态示踪粒子施放箱的第一高压气体管路6、连接 高压气源与固态示踪粒子施放箱的第二高压气体管路7。所述液态示踪粒子施放 箱(8)顶部设有空气进气口8-2、空气进气口阀门8-1、压力表8-3、进液口8-4 及进液口阀门8-5，液态示踪粒子施放箱8侧面设有视窗8-6、视窗范围内设有 刻度8-7，液态示踪粒子施放箱8底部延伸出可伸缩导管8-8，可伸缩导管8-8 上设有流量控制闸阀8-9。所述可伸缩导管8-8下部接有多孔分流导管10，且多 孔分流导管下方设有若干横向排列的分流出口11。如图3及图4中所示，分流 出口11连接橡胶盖12或通过接口13连接L型针管14，所述11分流出口为等 距分布。