[发明专利]一种控制示踪粒子供给的装置

说明书

本发明公开的一种控制示踪粒子供给的装置，属于流场光学测试领域。本发明包括流化腔、出口管道、滑道、滑块、滑块移动操作杆、储箱、端盖。流化腔与滑道以及出口端盖与储箱之间采用密封螺连接，方便流化腔的清洗和示踪粒子的装填。滑块可在滑道内移动，隔断或连通储箱与流化腔的内部空间，控制示踪粒子进入流化腔。滑块与出口管道之间预留缝隙用于在滑块闭合状态下平衡储箱与流化腔的气压。本发明充分利用机械结构的空间隔离作用与气动流化供给粒子的均匀性特点，在不影响流场结构的同时，精准控制示踪粒子供给的初始时间，实现示踪粒子的长时间稳定均匀的供给，且能够避免测试前示踪粒子透明观察窗的污染，提高测试效率和测试结果的可靠性。

技术领域

本发明属于流场光学测试领域，涉及一种控制示踪粒子供给的装置。

背景技术

非接触式的光学测试方法是了解流场结构的有效手段，如示踪粒子图像测速技术(PIV)，在不干扰流场的同时能够快速获得丰富的流场信息，包括流场中的速度分布、涡结构演变等，对研究流体流动、物质扩散、化学反应与流动的相互作用等至关重要。

同时，现有的示踪粒子供给装置大多无法控制示踪粒子的加入时间，向流场中通入气体的同时，示踪粒子便会跟随载气一同进入流场。对于受限空间中需要通过透明观察窗测试的流场，无法保证测试前建立稳定流场的时间段内透明观察窗的清洁，从而对测试人员提出了更高的操作技术要求，降低了测试的效率和结果的可靠性。并且大多可靠的示踪粒子供给装置价格高昂。

因此，需要发明一种低成本的能够准确控制示踪粒子开始进入流场的时间的示踪粒子供给装置。

发明内容

为有效改善现有示踪粒子供给装置存在的无法控制示踪粒子进入待测流场的时间、价格高昂等问题，本发明提供一种控制示踪粒子供给的装置，基于隔板对空间的物理隔离作用控制示踪粒子开始进入待测流场的时间，能够防止测试前示踪粒子进入流场，污染透明观察窗。本发明还具有成本低、操作简单、效率高等优点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的一种控制示踪粒子供给的装置，包括流化腔、出口管道、滑道、滑块、滑块移动操作杆、储箱和端盖。

流化腔用于流化示踪粒子，底部包括用于与气源相连接的载气入口。出口管道为圆柱形，一端与端盖相连接，另一端延伸至流化腔中，与流化腔的底部保持预定轴向间隙，所述轴向间隙用于气体与示踪粒子流出示踪粒子供给装置进入待测试流场。滑道位于流化腔的顶部，与流化腔采用密封连接。滑块包括两块完全相同的滑块，每一块均由一个底座和一个半圆柱形壁面组成，底座用于在滑道内相向或相对移动，控制流化腔与储箱的内部空间的断开与连通；两个滑块的半圆柱形壁面形成的圆筒的内径大于出口管道的外径，圆筒的内径与出口管道的外径之间形成圆环型缝隙；滑块的半圆柱形壁面向上延伸至储箱中，并与储箱的顶部保持用于载气通过的轴向间隙；流化腔内载气依次通过所述圆环型缝隙和轴向间隙进入储箱，进而平衡流化腔与储箱气压。滑块移动操作杆一端与滑块相连，另一端穿过滑道延伸至外部，用于控制滑块的移动；滑块移动操作杆与滑道之间采用密封连接。储箱位于滑道的上方，用于存储示踪粒子，与滑道采用密封连接；端盖位于储箱的上方，与储箱采用密封连接。

为了便于流化腔的拆卸与清洗，作为优选，滑道与流化腔采用密封螺纹连接。

为了便于储箱中示踪粒子的装填，作为优选，储箱与端盖采用密封螺纹连接。

为了使示踪粒子流化更均匀，作为优选，流化腔底部包括两个沿径向对称布置的载气入口。

为了便于安装和滑动，作为优选，滑块的底座采用方形底座。