[发明专利]一种烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法

权利要求书

1.一种烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据PIV系统实验来拍摄抽吸烟支时卷烟烟气在抽吸套筒内的流动速度，由抽吸套筒内的烟气速度推得烟支出口的主流烟气速度；

(2)采用压强计测量烟丝的进口和出口两端压强差，烟丝的进口在空气中，其相对空气的压强为0，只需用压强计测出烟丝的出口相对空气的压强p₁，则可算出烟丝的进口和出口两端压强差Δp＝-p₁；

(3)将通过烟丝的主流烟气速度和烟丝两端压强差采用origin或者matlab软件进行拟合得到烟丝两端压强差与通过烟丝的主流烟气速度的二次多项式Δp＝Aν_i+Bν_i²；

(4)根据多孔介质的动量方程推导出烟丝的压力降方程：

Δp=(μαvi+C12ρ|v|vi)Δn;---(1)]]>

上述公式(1)中i表示主流烟气在烟丝中的流动方向，Δp为烟丝两端压强差、μ为烟气动力粘度、为烟丝对主流烟气流动的粘性阻力系数、ν_i为通过烟丝的主流烟气速度、C为烟丝对主流烟气流动的惯性阻力系数、ρ为烟气的密度、Δn为烟支长度；

(5)将烟丝的压力降方程代入origin软件拟合得到的二次多项式Δp＝Aν_i+Bν_i²，得到从而求得烟丝对主流烟气流动的粘性阻力系数和烟丝对主流烟气流动的惯性阻力系数C。

2.根据权利要求1所述烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法，其特征在于，步骤(1)中，所述主流烟气为烟支中流向吸入端的烟气，主流烟气在烟丝中的流动方向即为流向吸入端。

3.根据权利要求2所述烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法，其特征在于，所述主流烟气是一种特殊的气溶胶，其包含的固相颗粒可以作为PIV系统拍摄的示踪粒子。

4.根据权利要求1所述烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法，其特征在于，步骤(1)中，所述抽吸套筒为透明玻璃材质，能够用于PIV系统对烟气的拍摄。

5.根据权利要求1所述烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法，其特征在于，步骤(1)中，所述PIV系统包括激光器、CCD相机、同步器和计算机四部分，PIV系统的计算机通过同步器的协调作用来控制激光器发出水平激光，照射到烟气中的固体颗粒上，计算机通过同步器的协调作用来控制CCD相机拍摄烟气的流动图像，图像经过PIV系统自带软件处理后得到烟气的流动速度。

6.根据权利要求1所述烟丝对主流烟气流动阻力系数的测量方法，其特征在于，步骤(1)中由抽吸套筒内的烟气速度推得烟支出口的主流烟气速度，其具体方法为：

根据流体的连续性方程推得抽吸套筒内的烟气流量等于烟支出口的烟气流量Q₁＝Q₂,即V_套筒A_套筒＝V_烟支出口A_烟支出口，将抽吸套筒内的烟气速度换算成烟支出口的主流烟气速度，其中V_套筒为抽吸套筒内的烟气速度，A_套筒为抽吸套筒横截面积，V_烟支出口为烟支出口的主流烟气速度，A_烟支出口为烟支出口横截面积。