[发明专利]模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统

权利要求书

1.模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，包括：高压气体喷射腔，位于高压气体喷射腔壁面上的高压气体喷孔，位于高压气体喷孔中的中空针头，中空针头尾部连接压力可调节的液路，位于中空针头液滴运动方向上的平板，所述平板模拟壁面，与高压气体喷射腔相连的高压气源系统。

2.根据权利要求1所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，所述高压气体喷射腔由一盲孔形成，在与盲孔中心线垂直且交叉的方向上有一对通孔，分别是上通孔、下通孔，所述高压气体喷孔为下通孔，所述中空针头从上通孔穿入，针头末端位于下通孔内；所述高压气源系统与盲孔孔口相连。

3.根据权利要求2所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，所述上通孔的孔径小于下通孔的孔径。

4.根据权利要求2所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，所述上通孔的孔长大于下通孔的孔长。

5.根据权利要求1-4任何一项所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，所述压力可调节的液路包括：注射泵，连接中空针头尾部与注射泵液体输出口的连接管。

6.根据权利要求1-4任何一项所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，所述高压气源系统包括依次与高压气体喷射腔相连的电磁阀、减压阀、气瓶开关、压力表和高压气瓶。

7.根据权利要求1-4任何一项所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，还包括：位于平板侧面的高速相机系统；实现高压气源系统与高速相机配合的同步器。

8.根据权利要求1所述模拟高速液滴喷射撞壁的实验系统，其特征在于，还包括：位于平板侧面的高速相机系统，实现高压气源系统与高速相机配合的同步器；所述中空针头垂直布置，平板水平放置，平板位于中空针头正下方；

所述高压气体喷射腔由一盲孔形成，所述高压气源系统包括依次与高压气体喷射腔相连的电磁阀、减压阀、气瓶开关、压力表和高压气瓶，所述高压气源系统与盲孔孔口相连；在与盲孔中心线垂直且交叉的方向上有一对通孔，分别是上通孔、下通孔，所述高压气体喷孔为下通孔，所述上通孔的孔径小于下通孔的孔径，所述上通孔的孔长大于下通孔的孔长；所述中空针头从上通孔穿入，针头末端位于下通孔内；所述压力可调节的液路包括：注射泵，连接中空针头尾部与注射泵液体输出口的连接管；电磁阀通过电缆与同步器连接，同步器还通过电缆与高速相机系统的相机、计算机相连，使各部件协调运行。

9.在权利要求1所述实验系统上实现的模拟高速液滴喷射撞壁的实验方法，其特征在于，包括如下过程：

调整压力可调节的液路的压力，产生合适的压力并将液滴推送到中空针头头部；

然后连通高压气源系统，高压气体进入高压气体喷射腔，并通过高压气体喷孔喷出；

带动粘附在针头的液滴高速下落，从而产生试验所需的高速液滴，碰撞平板后产生模拟高速液滴喷射撞壁的效果。

10.在权利要求8所述实验系统上实现的模拟高速液滴喷射撞壁的实验方法，其特征在于，包括如下过程：

注射泵缓慢推动注射器推杆将液滴推送到中空针头头部；

然后高速相机系统的计算机发出拍摄指令，在同步器的作用下，电磁阀同时打开，压缩气体迅速进入高压气体喷射腔，使高压气体喷射腔内压力迅速增高；由于上通孔流动阻力较大，高压气体则沿着气流阻力较小的下通孔高速流出；

带动粘附在针头的液滴高速下落，从而产生试验所需的高速液滴，碰撞平板后产生模拟高速液滴喷射撞壁的效果，高速相机记录撞壁的图像并存储在计算机中。