一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)于渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)上，包括射流出口模塊和煙線顯示模塊，射流出口模塊設(shè)于所述渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)出口處；煙線顯示模塊包括電阻絲回路，電阻絲回路一端固定于射流出口模塊上，電阻絲回路另一端連接電源，示蹤粒子均勻涂抹于電阻絲回路上。本實(shí)用新型提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)構(gòu)簡單，重復(fù)性好，可以根據(jù)不同需要替換不同的模塊使其適用于不同要求下的復(fù)雜射流渦流場，并可以實(shí)現(xiàn)射流的流動(dòng)顯示。
【專利說明】一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，提出了在實(shí)驗(yàn)設(shè)備的內(nèi)射流出口處使用特殊的模塊，通過替換不同形狀的模塊，以產(chǎn)生不同的射流出口效果，從而可以廣泛的應(yīng)用于多幾何特征的復(fù)雜射流渦流場的實(shí)驗(yàn)研宄。

【背景技術(shù)】
[0002]各種不同形態(tài)及其組合的射流形成的渦流場都是經(jīng)典的流體力學(xué)問題。射流，即是從管口、孔口、狹縫射出，或靠機(jī)械推動(dòng)，并同周圍流體摻混的一股流體流動(dòng)。在實(shí)際生活中，存在著形式各樣的射流實(shí)驗(yàn)裝置，例如汽車尾氣排放、消防水槍、農(nóng)田噴灌、人工噴泉、土石方?jīng)_挖等，甚至于水力發(fā)電和污染擴(kuò)散等超大規(guī)模的工程和自然現(xiàn)象都離不開射流運(yùn)動(dòng)的范疇。射流實(shí)驗(yàn)裝置一直以來都是國內(nèi)外的研宄熱點(diǎn)，在水泵、蒸汽泵、通風(fēng)機(jī)、化工設(shè)備和噴氣式飛機(jī)等許多【技術(shù)領(lǐng)域】都得到廣泛應(yīng)用。
[0003]在這些射流實(shí)驗(yàn)裝置中，可以看出射流的形態(tài)不一，根據(jù)不同的裝置產(chǎn)生的射流在速度和形狀等方面都有很大的差異?，F(xiàn)有的大量研宄表明，射流的基本控制參數(shù)以及幾何特征可對(duì)其代表性旋渦結(jié)構(gòu)及其空間演化(屬流場空間動(dòng)力學(xué)行為)具有根本性的影響，也成為射流工程研宄和應(yīng)用的基礎(chǔ)。而在實(shí)驗(yàn)室中射流速度的大小已經(jīng)大部分可以由改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大小來實(shí)現(xiàn)，而目前國內(nèi)外對(duì)于射流出口形狀的任意改變?nèi)匀粵]有很好的解決方法。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可以改變射流出口形狀的裝置，可以根據(jù)不同需要替換不同的模塊使其適用于不同要求下的復(fù)雜射流渦流場，并配合現(xiàn)有的渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)射流的流動(dòng)顯示。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)于渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)上，其特征在于:包括射流出口模塊和煙線顯示模塊，射流出口模塊設(shè)于所述渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)出口處；煙線顯示模塊包括電阻絲回路，電阻絲回路一端固定于射流出口模塊上，電阻絲回路另一端連接電源，示蹤粒子均勻涂抹于電阻絲回路上。
[0006]優(yōu)選地，所述渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)的出口形狀是大矩形，所述射流出口模塊包括小矩形模塊、正方形模塊、大橢圓模塊、小橢圓模塊或圓形模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述射流出口模塊的內(nèi)壁面為維托辛斯基曲線結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述電阻絲回路通過支架部分固定于所述射流出口模塊的上下邊緣層。
[0009]優(yōu)選地，所述示蹤粒子為甘油或石蠟油。
[0010]本實(shí)用新型提供的可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置通過對(duì)射流出口模塊的改變和對(duì)煙線顯示模塊的控制可產(chǎn)生不同形態(tài)的射流，若在實(shí)驗(yàn)過程中不放置安裝模塊則可實(shí)現(xiàn)大矩形的射流，若使用射流出口模塊則可實(shí)現(xiàn)對(duì)射流的變形控制，并且可以通過不同的射流出口模塊實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)的射流，并用煙線法實(shí)現(xiàn)流動(dòng)顯示。
[0011]本實(shí)用新型提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)構(gòu)簡單，重復(fù)性好，可以根據(jù)不同需要替換不同的模塊使其適用于不同要求下的復(fù)雜射流渦流場，并可以實(shí)現(xiàn)射流的流動(dòng)顯不O

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有的渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)示意圖；
[0013]圖2為小矩形模塊示意圖；
[0014]圖3為正方形模塊示意圖；
[0015]圖4為大橢圓模塊示意圖；
[0016]圖5為小橢圓模塊示意圖；
[0017]圖6為圓形模塊示意圖；
[0018]圖7為小矩形模塊的射流裝置工作示意圖；
[0019]圖8為小橢圓模塊的射流裝置工作示意圖；
[0020]圖9為圓形模塊的射流裝置工作示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0022]現(xiàn)有的渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)如圖1所示，其出口形狀是大矩形結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)無法任意地變換射流出口形狀。
[0023]本實(shí)用新型提供的可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置包括射流出口模塊和煙線顯示豐旲塊。
[0024]結(jié)合圖2?圖6，射流出口模塊包括小矩形模塊、正方形模塊、大橢圓模塊、小橢圓模塊、圓形模塊以及各種相似形狀或組合的模塊。由于現(xiàn)有的渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)的出口形狀是大矩形結(jié)構(gòu)，所以需要大矩形射流時(shí)，不需要模塊。模塊使用絕緣材料制作，每一種模塊的內(nèi)部曲線均由維托辛斯基曲線光滑收縮，以保證出風(fēng)口氣流為均勻來流。
[0025]煙線顯示模塊包括電阻絲回路、示蹤粒子和支架。電阻絲回路主要用于通電后發(fā)熱，一端固定在射流出口模塊上，另一端連接電源。示蹤粒子主要由甘油或石蠟油等易于汽化的物質(zhì)構(gòu)成，加熱之后汽化形成煙線。如圖7?圖9，射流出口處的黑色方塊代表流動(dòng)顯示的發(fā)煙處，通過支架將電阻絲回路的一部分固定在射流出口模塊上下邊緣層，將示蹤粒子均勻的涂抹在電阻絲上，通電加熱后涂抹在電阻絲上的示蹤粒子汽化到空氣中，從而得以顯不O
[0026]以上為可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置各個(gè)部分的作用，本裝置將各個(gè)部分協(xié)調(diào)在一起，其工作過程為:
[0027]調(diào)整渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)、電阻絲回路至初始狀態(tài)；
[0028]①根據(jù)安裝實(shí)驗(yàn)所需類型選擇射流出口模塊并安裝至渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)出P ；
[0029]②加裝電阻絲回路至射流出口模塊上下邊緣；
[0030]③根據(jù)實(shí)驗(yàn)的工況，選擇適當(dāng)?shù)氖聚櫫Ｗ?，并手工均勻涂抹示蹤粒子到電阻絲上;
[0031]④打開風(fēng)機(jī)，使氣體通過射流出口模塊，確保裝置安放平穩(wěn)、氣流暢通；
[0032]⑤將電阻絲回路通電，電阻絲漸漸加熱；
[0033]⑥調(diào)整電路電壓直至示蹤粒子汽化形成均勻煙線；
[0034]⑦若對(duì)風(fēng)機(jī)和電阻絲回路的控制產(chǎn)生的煙線沒有達(dá)到預(yù)期效果，則調(diào)試各個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，重復(fù)④?⑦的過程。
[0035]⑧若對(duì)風(fēng)機(jī)和電阻絲回路的控制產(chǎn)生的煙線達(dá)到了實(shí)驗(yàn)要求，則根據(jù)下一工況，
重復(fù)②?⑦的過程。
[0036]本實(shí)用新型提供的可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置可產(chǎn)生任意不同形態(tài)的射流，通過改變不同射流出口模塊的形狀來改變射流的形態(tài)，若在實(shí)驗(yàn)過程中不放置安裝模塊則可實(shí)現(xiàn)大矩形的射流，若使用射流出口模塊則可實(shí)現(xiàn)對(duì)射流的變形控制，并且可以通過不同的射流出口模塊實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)的射流，從而使用煙線法實(shí)現(xiàn)流動(dòng)顯示。
[0037]顯而易見的，本實(shí)用新型既可以實(shí)現(xiàn)已設(shè)定出口模塊形狀的射流，也可以根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)相應(yīng)形狀的射流出口模塊，實(shí)現(xiàn)所需形態(tài)的射流。
[0038]本實(shí)驗(yàn)設(shè)備在操作上簡單易行，擁有良好的重復(fù)性，對(duì)多幾何特征的復(fù)雜射流研宄不僅具有很好的貼合性，而且還可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的不同要求做相應(yīng)的裝置處理，從而達(dá)到舉一反三的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)于渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)上，其特征在于:包括射流出口模塊和煙線顯示模塊，射流出口模塊設(shè)于所述渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)出口處；煙線顯示模塊包括電阻絲回路，電阻絲回路一端固定于射流出口模塊上，電阻絲回路另一端連接電源，示蹤粒子均勻涂抹于電阻絲回路上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述渦流場產(chǎn)生設(shè)備風(fēng)機(jī)的出口形狀是矩形，所述射流出口模塊包括矩形模塊、正方形模塊、橢圓模塊或圓形模塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述射流出口模塊的內(nèi)壁面為維托辛斯基曲線結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述電阻絲回路通過支架部分固定于所述射流出口模塊的上下邊緣層。
5.如權(quán)利要求1所述的一種可變出口形狀的射流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述示蹤粒子為甘油或石蠟油。
【文檔編號(hào)】G01M10/00GK204255609SQ201420610231
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】王鑫, 馬云馳, 蔣運(yùn)幸, 嚴(yán)順吉, 麻偉巍 申請(qǐng)人:東華大學(xué)