[实用新型]用于PIV流场测量的随车式粒子播撒装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶水动力学试验技术领域，具体涉及应用于拖曳水池随车式PIV流场测量中播撒粒子的装置。

背景技术

 PIV（粒子图像测试技术）突破了传统单点测量限制，可瞬时无接触测量流场中一个截面上的速度分布，并且有较高的测量精度，在船舶、舰艇及水中兵器动力及噪声研究与设计中具有广阔的应用前景。其中随车式PIV因为整个测试系统跟着模型一起同步运动，因此可以跟随模型的路径连续拍摄，通过计算模型相对位移距离和所用时间的比，可以一次性得到一个截面上的速度场，具有较高的测试效率和精度。PIV流场测量试验中，通常是在试验测试前将示踪粒子在拖曳水池中布撒好，这种提前布撒示踪粒子的方式中，提前布撒好的粒子会因为粒子在水中悬浮性能的差异随着等待试验的时间的长短而发生沉降，由此会导致粒子在水中分布不均匀以及粒子的浓度达不到PIV技术的图像处理要求，从而影响PIV图像质量，最终影响PIV流场测量的精度。 

实用新型内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种用于PIV流场测量的随车式粒子播撒装置，其能够实现PIV流场测量中粒子布撒与测量的同步进行，布撒均匀，且提高了PIV流场测量的精度。

本实用新型的技术方案如下：

用于PIV流场测量的随车式粒子播撒装置，包括横跨并可滑动地支撑在拖车测桥上的基座，电机一与减速机连接，减速机的输出轴与竖向丝杆传动连接，丝杆通过螺纹连接有螺母；导向套穿过且固接在基座上，螺母与导向套固接，减速机的壳体上固接有竖杆，导向套套接在竖杆上，竖杆的底部固接有横向播撒管，播撒管上设有播撒口，播撒管一端与粒子箱下部的出料口管道连接，播撒管的另一端封闭，粒子箱上部的进水口与泵的出口管道连接，泵的进口管道连接有进水管，泵由电机二驱动，粒子箱上设有进料口，粒子箱内设有搅拌器，所述与粒子箱的出料口及进水口外接的管道上均设有控制阀。

其进一步技术方案为：

所述播撒口在播撒管水平轴剖面两侧的播撒管管壁上对称布置，且沿播撒管的轴线方向均匀分布。

所述粒子箱的一侧设有液位器。

所述进水管、播撒管与粒子箱的出料口之间的管道、粒子箱的进水口与泵的出口之间的管道均采用透明塑料管。

本实用新型的技术效果：

本实用新型通过设置由丝杆-螺母运动副组成的升降系统，可以对粒子播撒的深度进行调节，从而满足不同试验模型的测试要求；通过将粒子播撒装置设置在可沿拖车测桥移动的基座上，且将播撒管布置在被测区域的前方，可以实现随车式PIV流场测量的粒子播撒与测量的同步进行，这种播撒与测量同步进行的方式突破了以往需在试验测试前播撒粒子的限制，完全克服了提前布撒粒子可能出现的粒子沉浮并进而导致的粒子浓度降低或不均匀的问题，使得粒子的浓度满足PIV技术的图像处理要求，由此提高了PIV图像质量，进而提高了测量精度；同时粒子箱布置在拖车上，粒子在高低位压差的作用下被压出，由于播撒管上的播撒口是水平布置的，粒子被水平压出，这种水平喷流播撒的方式使得粒子的出口初速度很低，且播撒口沿播撒管轴线均布，如此可以确保粒子播撒均匀，有利于进一步提高PIV流场的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为播撒管上沿对称的播撒口剖开的横截面示意图。

其中：1、基座；2、拖车测桥；3、电机一；4、减速机；5、丝杆；6、螺母；7、导向套；8、竖杆；9、播撒管；91、播撒口；10、粒子箱；101、出料口；102、进水口；103、进料口；11、泵；12、进水管；13、电机二；14、搅拌器；15、控制阀；16、液位器；17、直线导轨副；18、调节螺杆；19、锁紧爪；20、封板；21、电机三；22、盖体；23、拖曳水池。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。