[实用新型]固体粒子加注装置和流场测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压粒子加注技术领域，具体而言，涉及一种固体粒子加注装置和流场测量装置。

背景技术

目前随着技术的进步，人们越来越多的关注复杂结构的，特别是高压区域的流场结构。比如高压的天然气管道流场、高压流体机械内部流动等。这些流动结构的测试均需要对测试区域加注高压的固体PIV(Particle image velocity，速度成像仪)专用示踪粒子。传统的粒子专用加注装置较少，一般均为根据使用需求定制加工。目前有低压液体加注装置、低压粉尘加注装置等，没有专用高压加注装置。粒子加注装置一般要求其具有以下主要功能：1.将固体或液体示踪粒子混合均匀。2.将示踪粒子加入流体机械测试区域。3.加注后示踪粒子在流场测试区域均匀分布。4.示踪粒子粒径符合正态分布。5.示踪粒子粒径大小等参数符合测试要求(粒径大小，粒子浓度、反光性跟随性)。

目前的这些加注装置主要存在以下几个问题：1、粒子少、粒子浓度不均匀；2、不能加注到高压测试区域；3、示踪粒子粒径不可调等缺点，导致现有的加注装置加注示踪粒子难以满足需要。

有鉴于此，设计制造出一种固体粒子加注装置，可以实现向高压测试区域加注粒径分布均匀、浓度可控、粒径大小可调等符合PIV测试需求的PIV示踪粒子，并且添加的固体示踪粒子方便更换，满足不同的测试需求是高压粒子加注技术领域中急需改善的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种固体粒子加注装置，可以实现向高压测试区域加注粒径分布均匀，浓度可控、粒径大小可调的示踪粒子，以满足不同的测试要求。

本实用新型的目的还在于提供一种流场测量装置，包括上述的固体粒子加注装置，压力可调，可以实现对不同压力等级的试验区域加注示踪粒子，操控方便，测量准确。

本实用新型改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供的一种固体粒子加注装置，用于将固体粒子加注到试验区域，所述固体粒子加注装置包括气源系统、气压调节器、雾状粒子发生器和加注管道。

所述气源系统与所述雾状粒子发生器连接，用于为所述雾状粒子发生器提供动力，以使所述固体粒子成为雾状粒子。所述气压调节器与所述气源系统连接，用于调节并维持所述气源系统加入到所述雾状粒子发生器中的气源压力。所述加注管道的一端与所述雾状粒子发生器连接，所述加注管道的另一端与所述试验区域连通，用于将所述雾状粒子发生器中的所述雾状粒子加注到所述试验区域。

进一步地，所述固体粒子加注装置还包括加气管道，所述加气管道的一端与所述气源系统连接，所述加气管道的另一端伸入所述雾状粒子发生器内。所述气压调节器包括第一减压阀，所述第一减压阀设于所述加气管道上，所述第一减压阀用于调节所述雾状粒子发生器内的气压。

进一步地，所述加气管道设于所述雾状粒子发生器的一端设有喷嘴，所述喷嘴呈喇叭状。

进一步地，所述加气管道包括三通接口、第一分段、第二分段和第三分段，所述三通接口包括第一接口、第二接口和第三接口；所述第一分段连接所述气源系统和所述第一接口，所述第二分段连接所述第二接口和所述雾状粒子发生器、并伸入所述雾状粒子发生器内，所述第三分段连接所述第三接口和所述雾状粒子发生器。

进一步地，所述气压调节器包括第二减压阀，所述第二减压阀设于所述第三分段，用于维持所述雾状粒子发生器内的气压；所述第一减压阀设于所述第二分段。

进一步地，所述气源系统包括储气罐，所述储气罐用于存储气体，所述储气罐通过所述加气管道与所述雾状粒子发生器连接，为所述雾状粒子发生器提供气源。

进一步地，所述第一分段上设置有第一阀门，所述第一阀门与所述储气罐连接，用于控制所述储气罐中的气体的输出。

进一步地，所述加注管道上设有加入口，所述加入口为喉管，所述加入口的形状呈两端直径大、中部直径小；所述雾状粒子经所述加入口进入所述试验区域。

进一步地，所述加注管道上设有第二阀门，所述第二阀门与所述加入口串联，所述第二阀门用于控制所述雾状粒子进入或不进入所述试验区域。

本实用新型提供的一种流场测量装置，所述流场测量装置包括测试装置和上述的固体粒子加注装置，所述测试装置内设有所述试验区域，所述固体粒子加注装置通过所述加注管道和所述测试装置连通，所述固体粒子加注装置将所述雾状粒子加注到所述测试装置内。

本实用新型提供的固体粒子加注装置和流场测量装置具有以下几个方面的有益效果：