[发明专利]一种实现真空喷雾的定容弹装置及操作方法

说明书

本发明公开一种真空环境雾化测试的定容弹装置，包括定容弹、喷油器座、喷油器、通气阀、压缩气囊、气囊压盖、下压螺杆、下拉螺母、气囊通气阀、排油螺栓、定容弹支架、真空阀、真空泵、气囊下压环、高压阀、氮气罐、石英视窗、正压传感器、负压传感器、气囊上压环。本发明的有益效果在于：用真空泵在定容弹内形成一次低压环境，再通过气囊压缩，在定容弹内形成喷雾空间和二次超低压环境，并且本发明具有高压、近真空环境两种状态的雾化测试功能，可以快速、简便的实现高压与超低压喷射的雾化环境。

技术领域

本发明涉及一种燃料喷射特性的真空环境测试装置，具体涉及一种用于实现喷雾真空环境的定容弹装置及方法。

背景技术

目前，液体射流分裂雾化有多种理论，包括空气动力干扰理论、瑞流扰动理论、边界条件突变理论、压力震荡理论、空穴扰动理论、表面波理论，最为完善的表面波理论认为，液体喷射破碎主要是由于高速柴油与周围气体之间相互作用产生的不稳定表面波引起的，而喷孔内紊流、空穴和喷孔出口界面突变等因素均导致喷射液流的不稳定增加。研究表明，液体射流的分裂雾化是多种因素综合作用的结果，空气动力、喷孔内的空穴现象和湍流扰动是三个基本原因。

现有的高压定容弹虽然能模拟缸内高压环境的雾化效果，但无法专门呈现无气体扰动条件下的雾化现象，因此，为独立研究喷孔内紊流、空穴和喷孔出口界面突变等因素对射流雾化的作用效果，消除气体扰动作用对雾化的影响，设计真空定容弹，可实现无空气动力作用的雾化机理研究。

发明内容

为了克服现有定容弹雾化测试技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种可实现真空环境雾化测试的定容弹装置及操作方法，能够方便的进行高压和真空环境两种状态的液体射流雾化测试。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种真空环境雾化测试的定容弹装置，包括定容弹1、喷油器座2、喷油器3、通气阀4、压缩气囊5、气囊压盖6、下压螺杆 7、下拉螺母8、气囊通气阀9、排油螺栓10、定容弹支架11、真空阀12、真空泵13、气囊下压环14、高压阀15、氮气罐16、石英视窗17、正压传感器18、负压传感器19、气囊上压环20。其特征在于：

所述的定容弹1、喷油器座2、喷油器3、通气阀4、石英视窗17、正压传感器 18，构成定容弹主体。所述的喷油器座2位于定容弹1正上方，所述的喷油器3位于喷油器座2内，所述的喷油器3的喷口部分深入定容弹1内腔，所述通气阀4和正压传感器18位于定容弹1顶部，所述的石英视窗17位于定容弹1侧壁上。

所述的压缩气囊5、气囊压盖6、下压螺杆7、下拉螺母8、气囊通气阀9、排油螺栓10、气囊下压环14、气囊上压环20，构成伸缩气囊组合构件。所述的压缩气囊5上端通过气囊上压环20与气囊压盖6密封连接，压缩气囊5下端通过气囊下压环14与定容弹底板密封连接，所述的气囊通气阀9为与定容弹1的底板上，所述的气囊压盖6 通过焊接与下压螺杆7固连，所述的排油螺栓10安装在下压螺杆7下端，所述的下拉螺母8位于定容弹1底板外侧，并通过螺纹安装在下压螺杆7上。

所述的定容弹支架11位于定容弹1下方，起到支撑作用，同时为下压螺杆7留出下行空间。

所述的真空阀12、真空泵13、负压传感器19，构成真空抽气装置；所述的真空阀 12位于定容弹1的上方，与真空泵13连通，所述的负压传感器19安装在真空阀12与真空泵13之间。

所述的高压阀15、氮气罐16，构成高压氮气供给装置；所述的高压阀15位于定容弹1的上方，氮气罐16与高压阀15相连。

所述的高压测试状态工作原理为：打开气囊通气阀9，关闭通气阀4，旋转下拉螺母8，下压螺杆7 向下运动，在气囊压盖6下拉到最下端位置，压缩气囊5处于完全压缩状态；打开高压阀15，氮气罐16向定容弹1上盖与气囊压盖6之间的雾化空间充入高压氮气，达到指定压力后，关闭高压阀15，可进行高压状态的雾化测试。