[发明专利]一种滴头迷宫流道内流场特性的测试系统及方法

权利要求书

1. 一种滴头迷宫流道内流场特性的测试系统，其特征在于，所述系统包括：

滴头模型装置，用于模拟滴头的迷宫流道形状；

粒子布撒装置，用于在所述滴头模型装置中布撒跟随流场运动的示踪荧光粒子；

激光发生装置，用于产生激光光源，激发所述示踪荧光粒子成像；

图像采集装置，用于采集所述示踪荧光粒子成像；

图像处理装置，与所述图像采集装置连接，对所述成像进行处理分析以获取流场特性参数分布。

2. 如权利要求1所述滴头迷宫流道内流场特性的测试系统，其特征在于，所述系统还包括：

同步控制装置，用于控制所述激光发生装置和所述图像采集装置的同步运行。

3. 如权利要求1所述滴头迷宫流道内流场特性的测试系统，其特征在于，所述图像采集装置包括显微镜物镜、自制联接件及电荷耦合器件CCD相机；

所述CCD相机通过自制联接件与显微镜物镜联接，根据拍摄区域的大小，对所述滴头模型装置中的示踪荧光粒子成像进行分段采集。

4. 如权利要求1或3所述滴头迷宫流道内流场特性的测试系统，其特征在于，所述图像处理装置包括：

测试处理单元，对所述图像采集装置采集的示踪荧光粒子成像进行处理，获取分段测试结果；

数据拼接单元，通过软件对所述分段测试结果进行拼接，获取全场测试结果。

5. 如权利要求1所述滴头迷宫流道内流场特性的测试系统，其特征在于，所述滴头模型装置包括：

不锈钢板，具有采用数控电火花线切割技术加工的滴头迷宫流道形状；

有机玻璃挡板，设置于加工后的所述不锈钢板两侧。

6. 如权利要求1所述滴头迷宫流道内流场特性的测试系统，其特征在于，所述示踪荧光粒子的材料选用聚苯乙烯，布撒浓度为1％-2％；并且利用绿色激光激发，激发荧光波段为620nm。

7. 一种滴头迷宫流道内流场特性的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A：对滴头迷宫流道的几何参数进行测量；

B：根据所述测量的结果制备滴头平面模型；

C：在所述滴头平面模型中布撒示踪荧光粒子跟随流场运动，利用激光激发所述示踪荧光粒子成像，对所述成像进行采集；

D：根据所述示踪荧光粒子的成像计算得到流场特性参数分布。

8. 如权利要求7所述滴头迷宫流道内流场特性的测试方法，其特征在于，步骤A进一步包括：

A1：挑选至少一个滴头进行纵向剖面测量，选取流道深度、流道宽度的最小值作为流道的深度值、第一宽度值；

A2：利用数码相机对流道压痕拍照成图，并作为底图在计算机辅助设计CAD工具上描绘完整流道；

A3：利用所述CAD工具的测量功能在描绘的流道上量测流道的第二宽度值，根据所述第二宽度值与第一宽度值的比值计算获取流道所有几何参数。

9. 如权利要求7所述滴头迷宫流道内流场特性的测试方法，其特征在于，步骤B进一步包括：

B1：采用数控电火花线切割技术在不锈钢板上加工滴头流道，所述不锈钢板的厚度为根据步骤A测量得到的所述滴头迷宫流道的深度；

B2：在所述不锈钢板两侧设置有机玻璃挡板，并将所述有机玻璃挡板与所述不锈钢板进行粘接。

10. 如权利要求7所述滴头迷宫流道内流场特性的测试方法，其特征在于，步骤D进一步包括：

D1：采用滤波片滤色以去除所述滴头平面模型表面噪声干扰，并分段采集粒子成像；

D2：对所述分段采集的粒子成像进行处理分析，得到分单元测试结果；

D3：通过软件对所述分单元测试结果进行拼接实现全场测量，以获取流场特性参数分布。