一種可變出口形狀的射流實驗裝置製造方法
2023-05-12 13:22:36 4
一種可變出口形狀的射流實驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種可變出口形狀的射流實驗裝置，設於渦流場產生設備風機上，包括射流出口模塊和煙線顯示模塊，射流出口模塊設於所述渦流場產生設備風機出口處；煙線顯示模塊包括電阻絲迴路，電阻絲迴路一端固定於射流出口模塊上，電阻絲迴路另一端連接電源，示蹤粒子均勻塗抹於電阻絲迴路上。本實用新型提供的裝置克服了現有技術的不足，結構簡單，重複性好，可以根據不同需要替換不同的模塊使其適用於不同要求下的複雜射流渦流場，並可以實現射流的流動顯示。
【專利說明】一種可變出口形狀的射流實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可變出口形狀的射流實驗裝置，提出了在實驗設備的內射流出口處使用特殊的模塊，通過替換不同形狀的模塊，以產生不同的射流出口效果，從而可以廣泛的應用於多幾何特徵的複雜射流渦流場的實驗研宄。
【背景技術】
[0002]各種不同形態及其組合的射流形成的渦流場都是經典的流體力學問題。射流，即是從管口、孔口、狹縫射出，或靠機械推動，並同周圍流體摻混的一股流體流動。在實際生活中，存在著形式各樣的射流實驗裝置，例如汽車尾氣排放、消防水槍、農田噴灌、人工噴泉、土石方衝挖等，甚至於水力發電和汙染擴散等超大規模的工程和自然現象都離不開射流運動的範疇。射流實驗裝置一直以來都是國內外的研宄熱點，在水泵、蒸汽泵、通風機、化工設備和噴氣式飛機等許多【技術領域】都得到廣泛應用。
[0003]在這些射流實驗裝置中，可以看出射流的形態不一，根據不同的裝置產生的射流在速度和形狀等方面都有很大的差異。現有的大量研宄表明，射流的基本控制參數以及幾何特徵可對其代表性旋渦結構及其空間演化(屬流場空間動力學行為)具有根本性的影響，也成為射流工程研宄和應用的基礎。而在實驗室中射流速度的大小已經大部分可以由改變電動機的轉速大小來實現，而目前國內外對於射流出口形狀的任意改變仍然沒有很好的解決方法。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種可以改變射流出口形狀的裝置，可以根據不同需要替換不同的模塊使其適用於不同要求下的複雜射流渦流場，並配合現有的渦流場產生設備風機可以實現射流的流動顯示。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種可變出口形狀的射流實驗裝置，設於渦流場產生設備風機上，其特徵在於:包括射流出口模塊和煙線顯示模塊，射流出口模塊設於所述渦流場產生設備風機出口處；煙線顯示模塊包括電阻絲迴路，電阻絲迴路一端固定於射流出口模塊上，電阻絲迴路另一端連接電源，示蹤粒子均勻塗抹於電阻絲迴路上。
[0006]優選地，所述渦流場產生設備風機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]優選地，所述射流出口模塊的內壁面為維託辛斯基曲線結構。
[0008]優選地，所述電阻絲迴路通過支架部分固定於所述射流出口模塊的上下邊緣層。
[0009]優選地，所述示蹤粒子為甘油或石蠟油。
[0010]本實用新型提供的可變出口形狀的射流實驗裝置通過對射流出口模塊的改變和對煙線顯示模塊的控制可產生不同形態的射流，若在實驗過程中不放置安裝模塊則可實現大矩形的射流，若使用射流出口模塊則可實現對射流的變形控制，並且可以通過不同的射流出口模塊實現不同形態的射流，並用煙線法實現流動顯示。
[0011]本實用新型提供的裝置克服了現有技術的不足，結構簡單，重複性好，可以根據不同需要替換不同的模塊使其適用於不同要求下的複雜射流渦流場，並可以實現射流的流動顯不O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為現有的渦流場產生設備風機示意圖；
[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。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。
[0022]現有的渦流場產生設備風機如圖1所示，其出口形狀是大矩形結構，現有技術無法任意地變換射流出口形狀。
[0023]本實用新型提供的可變出口形狀的射流實驗裝置包括射流出口模塊和煙線顯示豐旲塊。
[0024]結合圖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。由於現有的渦流場產生設備風機的出口形狀是大矩形結構，所以需要大矩形射流時，不需要模塊。模塊使用絕緣材料製作，每一種模塊的內部曲線均由維託辛斯基曲線光滑收縮，以保證出風口氣流為均勻來流。
[0025]煙線顯示模塊包括電阻絲迴路、示蹤粒子和支架。電阻絲迴路主要用於通電後發熱，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於汽化的物質構成，加熱之後汽化形成煙線。如圖7?圖9，射流出口處的黑色方塊代表流動顯示的發煙處，通過支架將電阻絲迴路的一部分固定在射流出口模塊上下邊緣層，將示蹤粒子均勻的塗抹在電阻絲上，通電加熱後塗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驗裝置各個部分的作用，本裝置將各個部分協調在一起，其工作過程為:
[0027]調整渦流場產生設備風機、電阻絲迴路至初始狀態；
[0028]①根據安裝實驗所需類型選擇射流出口模塊並安裝至渦流場產生設備風機出P ；
[0029]②加裝電阻絲迴路至射流出口模塊上下邊緣；
[0030]③根據實驗的工況，選擇適當的示蹤粒子，並手工均勻塗抹示蹤粒子到電阻絲上;
[0031]④打開風機，使氣體通過射流出口模塊，確保裝置安放平穩、氣流暢通；
[0032]⑤將電阻絲迴路通電，電阻絲漸漸加熱；
[0033]⑥調整電路電壓直至示蹤粒子汽化形成均勻煙線；
[0034]⑦若對風機和電阻絲迴路的控制產生的煙線沒有達到預期效果，則調試各個實驗裝置，重複④?⑦的過程。
[0035]⑧若對風機和電阻絲迴路的控制產生的煙線達到了實驗要求，則根據下一工況，
重複②?⑦的過程。
[0036]本實用新型提供的可變出口形狀的射流實驗裝置可產生任意不同形態的射流，通過改變不同射流出口模塊的形狀來改變射流的形態，若在實驗過程中不放置安裝模塊則可實現大矩形的射流，若使用射流出口模塊則可實現對射流的變形控制，並且可以通過不同的射流出口模塊實現不同形態的射流，從而使用煙線法實現流動顯示。
[0037]顯而易見的，本實用新型既可以實現已設定出口模塊形狀的射流，也可以根據具體情況設計相應形狀的射流出口模塊，實現所需形態的射流。
[0038]本實驗設備在操作上簡單易行，擁有良好的重複性，對多幾何特徵的複雜射流研宄不僅具有很好的貼合性，而且還可以根據具體實驗的不同要求做相應的裝置處理，從而達到舉一反三的效果。
【權利要求】
1.一種可變出口形狀的射流實驗裝置，設於渦流場產生設備風機上，其特徵在於:包括射流出口模塊和煙線顯示模塊，射流出口模塊設於所述渦流場產生設備風機出口處；煙線顯示模塊包括電阻絲迴路，電阻絲迴路一端固定於射流出口模塊上，電阻絲迴路另一端連接電源，示蹤粒子均勻塗抹於電阻絲迴路上。
2.如權利要求1所述的一種可變出口形狀的射流實驗裝置，其特徵在於:所述渦流場產生設備風機的出口形狀是矩形，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.如權利要求1或2所述的一種可變出口形狀的射流實驗裝置，其特徵在於:所述射流出口模塊的內壁面為維託辛斯基曲線結構。
4.如權利要求1所述的一種可變出口形狀的射流實驗裝置，其特徵在於:所述電阻絲迴路通過支架部分固定於所述射流出口模塊的上下邊緣層。
5.如權利要求1所述的一種可變出口形狀的射流實驗裝置，其特徵在於:所述示蹤粒子為甘油或石蠟油。
【文檔編號】G01M10/00GK204255609SQ201420610231
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月21日 優先權日:2014年10月21日
【發明者】王鑫, 馬雲馳, 蔣運幸, 嚴順吉, 麻偉巍 申請人:東華大學