[发明专利]一种淹没射流测试箱及测试方法

权利要求书

1.一种淹没射流测试箱，其特征在于：其包括箱体（14），在箱体（14）的顶盖和前后壁上设置视窗（4、5、6），在箱体（14）的一侧壁上装有用于安装喷嘴的射流进水口，在箱体的另一侧壁上安装有用于夹持物料的夹持器（10），夹持器（10）一端深入箱体（14）内部，另一端与进给装置（12）配合连接，可以前后伸缩，进给装置（12）安装在箱体（14）外壁；在箱体（14）顶部设置有压力表接口（8）和放气口（9），在箱体（14）的侧壁上部还安装有液流阀口（11），侧壁下部还安装有泄流口（13）。

2.根据权利要求1所述的淹没射流测试箱，其特征在于：所述射流进水口设置有三个，在箱体的同一侧壁上呈直角三角形分布，其中射流进水口（1）和（2）位于同一水平面上，射流进水口（3）位于射流进口（1）的正上方。

3.根据权利要求1所述的淹没射流测试箱，其特征在于：所述视窗通过螺栓与箱体的侧壁或顶盖连接，四周用钢板压边，视窗与箱体（14）之间还设有高压密封垫圈。

4.根据权利要求1所述的淹没射流测试箱，其特征在于：所述视窗采用平面钢化玻璃。

5.一种利用权利要求1-4所述测试箱进行淹没射流测试的方法，其包括以下步骤：

（1）测试箱安装在射流试验台上，将进水管连接到射流进水口上，将喷嘴安装在射流进水口上，同时将压力表连接在箱体的压力表接口上，并与压力传感器配合连接；

（2）通过液流阀口与水管连接，与出气口配合使用，将箱体内注满水或者其他液体，根据压力表调节测试箱内部的压力；

（3）通过视窗与三维激光粒子成像测速仪（3DPIV系统）配合，即让激光由顶面视窗射向射流束，高速相机通过后方视窗拍摄记录射流结构和流场，同时实验人员通过前方视窗观察射流结构以及调节激光和相机的位置； 

（4）通过选择射流进水口改变射流进入箱体的位置，与3DPIV系统配合获取不同视角的射流结构影像资料；

（5）通过打开顶盖更换喷嘴，测试不同结构喷嘴的射流结构和流场，优化喷嘴结构参数；

（6）通过在射流中加入磨料，测试磨料颗粒在射流中的加速机理和运动轨迹；

（7）通过用夹持器夹持物料，测试射流在淹没状态下的冲蚀能力，配合3DPIV系统拍摄微观状态下射流冲蚀物料瞬间的变化情况；

（8）通过进给装置与夹持器配合改变冲蚀物料实验的靶距，测试射流在不同靶距下的冲蚀能力，优化喷嘴结构。