[发明专利]一种平行平板缝隙间流体泄漏定量测定装置

说明书

技术领域

本发明属于流体力学中的缝隙流动理论范畴，特别是一种平行平板缝隙间 流体泄漏定量测定装置。

背景技术

由于流体的特殊性，对于流体在缝隙中的流动的研究，目前更多的是理论 研究，尤其是在层流流动方面已有比较完整的理论基础。随着计算机技术的发 展，计算流体动力学(CFD)对于研究流体运动过程、流固耦合等方面起到极大 的辅助作用，已经成为目前研究流体的必备软件，广泛应用在汽车、航空航天、 化工等领域。

但是无论是理论计算还是模拟仿真，由于边界条件以及网格划分的不确定 性，都无法完全真实的反映流体的流动情况。所以拥有一组确定的实验数据才 是最重要、最具有说服力的。

目前已有的平行平板缝隙流动的实验装置是比较单一的，只能在固定的缝 隙高度下进行单一介质、单一粘度液体的实验。如果要做不同缝隙高度的实验， 则要生产很多套不同缝隙大小的实验装置，每次做完一套实验装置，需要换下 一套实验装置，这样不仅增加了实验成本，而且大大降低了实验效率。现有实 验装置既不能实现在一套装置上调节缝隙高度的功能，也不能实现在一套装置 上置换介质或通过调节温度改变液体粘度的功能。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够实现缝隙高度可调的、介质可置换的、粘 度可通过加温改变的，用于研究在一定压差条件下平行平板缝隙间液体泄漏的 实验装置。适用于不同压力、不同介质、不同粘度液体在流经不同高度的平行 平板缝隙时的泄漏量的测定，本装置可为科研院所和企业在流体力学、液压传 动、容积式泵等研究中涉及平行平板缝隙泄漏的问题提供实验数据，也为理论 计算和流体动力学仿真提供实验佐证。

为解决上述的技术问题，本发明的结构包括

定量测定装置，所述的定量测定装置包括底板、顶板、动板和高度调节机 构，所述的顶板通过螺栓固定连接在底板上，所述的底板与顶板之间开设有用 于调节动板高度的凹槽，所述的动板位于凹槽内，所述的动板通过高度调节机 构与顶板相连，所述的动板与凹槽底面之间留有缝隙，所述的底板的两侧分别 开设有进液孔和出液孔，所述的进液孔和出液孔分别与缝隙相连通，所述的底 板与侧板壁开设有密封槽，

双作用柱塞泵，所述的双作用柱塞泵通过进液管道与底板的进液孔相连， 所述的双作用柱塞泵通过抽液管与储液箱相连，所述的抽液管上安装有液体过 滤器，

量杯，所述的量杯通过出液管道与底板的出液孔相连，

油缸，所述的双作用柱塞泵通过油缸进行驱动，所述的油缸与油缸驱动系 统相连。

进一步：所述的顶板上开设有四个高度测量孔，所述的高度测量孔位于动 板的正上方。

又进一步：所述的高度调节机构包括双头螺柱、锁紧螺母和调节螺母，所 述的双头螺柱设置有四个，所述的顶板上开设有与四个双头螺柱相匹配的四个 通孔，所述的四个通孔位于动板的正上方，所述的四个双头螺柱的下端分别穿 过相对应的四个通孔连接在动板的顶部，所述的四个双头螺柱的上端都连接有 锁紧螺母和调节螺母，所述的锁紧螺母与顶板的底面相接触，所述的调节螺母 与顶板的顶面相接触。

又进一步：所述的双头螺柱的上端为梯形螺纹，所述的双头螺柱的下端为 三角形螺纹。

又进一步：所述的双作用柱塞泵包括壳体、柱塞、小球和大球，所述的柱 塞的上端与油缸相连，所述的柱塞的下端伸入至壳体内，所述的位于壳体内的 柱塞的一段其外侧壁与壳体之间形成流通液体的上腔，所述的柱塞的下端与壳 体之间形成流通液体的下腔，所述的壳体的底部开设有吸液口，所述的吸液口 与下腔相连通，所述的壳体的一侧开设有出液口，所述的出液口与上腔相连通， 所述的柱塞的下端内还开设有输送通道和输送室，所述的下腔依次通过输送通 道和输送室与上腔相连通，所述的小球活动连接在输送室内，所述的大球活动 连接在下腔内，所述的吸液口通过抽液管与储液箱相连通，所述的出液口18通 过进液管道与底板的进液孔相连通。

又进一步：所述的小球的直径大于输送通道的直径，柱塞在上升的过程中 输送通道通过小球进行堵塞，所述的大球的直径大于吸液口的直径，柱塞在下 降的过程中吸液口通过大球进行堵塞。