[发明专利]一种流动液膜发生装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种流动液膜发生装置及其使用方法，本装置由液膜生成装置、液膜检测装置和液膜运动调节装置三部分构成。从PC端输入液膜厚度、液膜流动速度、液膜与水平面的夹角目标参数值，中央处理器对各个装置的处理控制模块发送指令和接受反馈信号，处理控制模块调节装置中的各个设备，共同生成指定参数的液膜。液膜生成装置利用微型定量蠕动泵采用等体积法将液体以一定速率均匀平铺到液膜槽内；液膜检测装置采用基于CCD的双目三维光电式测量方式，利用直线导轨滑台承载双目摄像仪采集液膜图像，经中央处理器计算确定液膜厚度；液膜运动装置利用微型变频调速电机牵引液膜槽水平移动，利用液压升降台调节液膜高度以及与水平面的夹角。

技术领域

本发明涉及一种流动液膜发生装置及其使用方法。

背景技术

液膜是悬浮在液体中的一层极薄的膜，这层膜是分隔液—液（气—气、气—液）两相的中介相，它是两相之间进行物质传递的“桥梁”。液膜流动广泛存在于自然界中，液膜传热冷却作为一种高效传热传质技术被应用于很多领域，例如，喷雾冷却、热喷涂等。

液滴撞击固体壁面和附着在固体表面的液膜是工业中常见的现象，液滴碰撞流动液膜产生飞溅液滴的情况广泛存在于喷淋冷却、喷墨打印等技术领域中。对液滴撞击液膜的研究主要集中于对液滴撞击平面液膜的研究，流动液膜的厚度、流速以及液膜倾斜角对液滴碰撞问题具有重要的影响。

目前，已有的液膜发生装置结构较为复杂，液膜产生方法及原理不尽相同。较为广泛使用的是采用溢流方法产生厚度可调的流动液膜，但溢流法产生的液膜存在厚度控制不精确，液膜流速、倾斜角不可调，且不能同时改变液膜多个参数等缺点。

因此，为了更深入的研究液膜属性及各个参数对液滴碰撞的影响，需要设计一种可根据实验需要产生液膜厚度、倾斜角以及液膜流速可调的装置。应用于液滴连续撞击流动液膜的研究，改变影响液膜的多个参数，分析流动液膜在不同参数下的动态变化特性。

发明内容

本发明目的在于：液滴碰撞液膜产生一系列的自由液面动力学运动，为了探索液滴碰撞液膜产生飞溅液滴的情况，研究液膜厚度、液膜流速、液膜倾斜度等液膜不同参数对液滴碰撞表面产生不同碰撞特性时的主要影响因素。本发明提供了一种流动液膜发生装置及其使用方法，可产生不同液体属性、不同厚度、不同流速、不同倾斜角的液膜。

为实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

一种流动液膜发生装置，所述装置包括液膜生成装置、液膜检测装置、液膜运动调节装置，所述三个装置都有各自的处理控制模块，分别为液膜生成装置处理控制模块、液膜检测装置处理控制模块以及液膜运动调节装置处理控制模块，分别接受来自PC端的中央处理器指令并将相关信号反馈给中央处理器，结果显示在显示器上；在PC端输入液膜的相关目标参数后，该参数包括液膜厚度、液膜流动速度、液膜与水平面的夹角，中央处理器通过各个装置的处理控制模块调节相关设备的动作，共同生成指定参数的液膜：

所述液膜运动调节装置包括设备平台、液膜槽、滑槽、限位块、齿轮箱、齿条、连接立柱、微型变频调速电机、液压升降台、底板、液膜运动调节装置处理控制模块，所述液膜运动调节装置处理控制模块接受中央处理器的指令启动和调节微型变频调速电机的速度以及液压升降台的运动与偏转，所述微型变频调速电机接受液膜运动调节装置处理控制模块的信号，所述微型变频调速电机的传动轴与齿轮箱连接，所述设备平台为U型凹槽状，分左右两侧，右侧设备平台设有凹槽，用以安装液膜检测装置，所述设备平台的凹槽内的两臂上对称设置两根齿条，所述齿条与齿轮箱里两边的齿轮相啮合，所述连接立柱上端与液膜槽焊接在一起，下端与齿轮箱焊接在一起；所述液膜槽底部设置四个滚轮，滚轮卡入设置在U型凹槽内两臂的滑槽内，所述滑槽的各个端点处均设置限位块，所述设备平台底部设置液压升降台，所述液压升降台底部设置底板，用来支撑、固定、载重液压升降台；