[发明专利]测量激波加载固定颗粒群非稳态力的传感器固定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量力的实验装置，尤其是涉及一种测量激波加载固定颗粒群非稳态力的传感器固定装置。

背景技术

超声速气相流场中的气固两相流现象在医疗、流体机械、环保和航空航天等多个领域中具有重要的应用，例如粉末药物的无针注射、燃气轮机叶栅中的固体颗粒冲蚀、热加工工艺中的超音速冷喷涂、粉末灭火、含尘燃气的超声速分离、再入式飞行器的表面冲击溶蚀模拟等。激波管是超声速气相流场的发生装置之一，其通道内部的流动形式为存在运动激波的非稳态气固两相流场，涉及气、固两相间以及固体颗粒间的相互作用等问题。对这类复杂的流动现象的研究，必须考虑多种动力学的相互作用，相关研究也具有显著的工程应用和学术价值。国内外虽然做过很多研究，但是都基本采用简化的单球阻力系数模型且简化带来的误差合理性也没有有效的实验验证，此外还有种种的不足。

针对这些不足我们设计了一套实验来研究,以便得出颗粒群阻力系数模型。在实验中需要在装载室内部固定颗粒群，因此按钢球的不同排布方式给钢球开小孔，并用高强度的细金属丝将若干球穿连，一起固定在壁面上均匀布置一定数量小孔的装载室内部。此处称固定的钢球颗粒群称为球阵模型。实验中需要利用动态压力传感器对球阵模型的非稳态受力直接测量，这是本实验的重点和难点，也涉及到所建立的颗粒群阻力系数模型能否客观的反映颗粒群受力和运动，然而如何利用动态压力传感器实现球阵模型所受非稳态力的测量是一个亟待解决的问题。 

发明内容

针对上述背景技术中所述的实验中存在的问题，本发明的目的在于提供一种测量激波加载固定颗粒群非稳态力的传感器固定装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明包括底座和笼状支架两部分，其中：

1）底座包括：底座上盖板、底座垫板和底座下盖板；底座上盖板和底座下盖板间用底座垫板连成一体；

2）笼状支架包括：笼状支架顶盖、笼状支架底盖、四根连接杆和传感器螺纹连接环；等距分布四根连杆穿过固定底座上盖板后，将笼状支架顶盖与位于底座上盖板下面的笼状支架底盖固连成一体，压力传感器的一端穿过固定底座上盖板中心孔后直至笼状支架底盖，通过传感器螺纹连接环在底座上盖板下端面锁紧，压力传感器的一端与笼状支架底盖内孔间充有油液，压力传感器与高速数据采集系统相连。

本发明具有的有益效果是：

本发明固定好传感器后可以方便的测各种球阵模型所受激波作用的非稳态力，实现了在激波加载固定颗粒群实验中压力传感器的固定，可以对固定颗粒群所受非稳态力直接测量方便了开展以后的实验工作。

附图说明

图1是传感器固定装置的整体结构图。

图2是图1中笼状支架A的放大示意图。

图3是激波管实验的总体布置图。

图4是图1中底座上盖板1的俯视图。

图5是图1中底座垫板2的侧视图。

图6是图1中底座下盖板3的俯视图。

图7是图2中传感器螺纹连接环8的放大主视图。

图8、图9分别是图2中笼状支架底盖5的主视图和俯视图。

图10是图2中笼状支架顶盖4的俯视图。

图11是图3中固定夹18的结构图。

图中：1、底座上盖板，2、底座垫板，3、底座下盖板，4、笼状支架顶盖，5、笼状支架底盖，6、连接杆，7、压力传感器，8、传感器螺纹连接环，9、探头，10、试验段，11、高速数据采集系统，12、动态测力计，13、传感器固定装置，14、高压气瓶，15、被驱动段，16、铝制膜片固定处，17、驱动段， 18、固定夹，19、激波管台架，20、螺纹孔，21、等距分布的四个孔。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。