[发明专利]一种示踪粒子发生器

说明书

本发明属于流场显示技术领域，公开了一种示踪粒子发生器。该示踪粒子发生器包括支撑组件；粒子收集器，与支撑组件连接；外筒，包括具有容纳腔的外层筒体，外层筒体的上端密封，下端连接粒子收集器；内筒，设置在容纳腔中并与外层筒体固连，内筒包括内层筒体，内层筒体中设有过滤器，过滤器上铺设示踪粒子，过滤器将内层筒体的内腔分隔成上下设置的混合腔和高压腔，内层筒体上连接有进气管，进气管连通高压腔和外部高压气源；内层筒体的筒壁上部沿周向开设有多个切向通孔，切向通孔能使进入容纳腔的气‑固混合物具有切向速度；排气管，设置在外筒的顶部，排气管连通容纳腔和流场试验段。提高了进入流场试验段的示踪粒子的大小均匀性和气流跟随性。

技术领域

本发明涉及流场显示技术领域，尤其涉及一种示踪粒子发生器。

背景技术

激光多普勒测速技术(LDV)和粒子图像测速技术(PIV)是目前应用较为广泛的非接触式流场光学诊断技术，能够实现非接触、瞬时流场的速度测量。PIV与LDV测量流场，都需要在流场中播撒示踪粒子，通过捕捉示踪粒子的散射光，确定示踪粒子的运动状态，从而获得流场的流动状态。

上述两种非接触式流场测量方法，对示踪粒子的要求较为严苛，粒径较大的示踪粒子会直接破坏原有的流场结构，从而影响测量结构的精确程度；与此同时，流场中示踪粒子的粒径不均匀会使PIV实验的图像采集结果变差，影响实验结果。常用的示踪粒子一般在1μm-5μm之间，使用过程中对流场结构影响较小，可以忽略不计。但在实际的使用过程中，受环境等因素的影响，一部分示踪粒子会聚集成较大的颗粒，如果将这些粒子直接播撒进试验段，将对试验结果产生较大影响。市场中常见的示踪粒子发生器利用高速气流直接吹动容器中示踪粒子层的表面，利用气流将示踪粒子带入流场试验段，很难保证示踪粒子的粒径均匀性及气流跟随性，最终影响试验测试的准确性。

因此，亟需提出一种能够提高进入流场中的示踪粒子的粒径均匀性的示踪粒子发生器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种示踪粒子发生器，该示踪粒子发生器提高了进入流场试验段中的示踪粒子的均匀度，提高了流场测试实验的准确率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种示踪粒子发生器，包括：

支撑组件；

粒子收集器，所述粒子收集器的一端与所述支撑组件连接；

外筒，包括具有两端开口的容纳腔的外层筒体，所述外层筒体的上端密封，下端连接所述粒子收集器的另一端；

内筒，设置在所述容纳腔中并与所述外层筒体固连，所述内筒包括内层筒体，所述内层筒体两端密封，所述内层筒体中设置有过滤器，所述过滤器上铺设有示踪粒子，所述过滤器将所述内层筒体的内腔分隔成上下设置的混合腔和高压腔，所述内层筒体上连接有进气管，所述进气管的一端连通于所述高压腔，另一端连通至外部高压气源；所述内层筒体于所述混合腔的腔壁上部沿周向开设有多个切向通孔，所述切向通孔被配置为能使从所述混合腔进入所述容纳腔的气-固混合物具有切向速度；

排气管，设置在所述外筒的顶部，且所述排气管的一端与所述容纳腔连通，另一端连通于流场试验段。

作为上述示踪粒子发生器的优选技术方案，所述外筒还包括第一密封法兰和第二密封法兰，所述第一密封法兰密封盖设在所述外层筒体的顶端，所述排气管连接在所述第一密封法兰上，所述第二密封法兰连接在所述外层筒体的侧壁上，所述第一密封法兰和所述第二密封法兰密封连接。

作为上述示踪粒子发生器的优选技术方案，所述内筒还包括第一密封盖和底板，所述第一密封盖和所述底板分别密封连接在所述内层筒体的顶端和底端。

作为上述示踪粒子发生器的优选技术方案，所述过滤器为平板过滤器，所述平板过滤器平行于所述底板。

作为上述示踪粒子发生器的优选技术方案，所述内筒和所述外筒同轴设置。