[发明专利]一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置

权利要求书

1.一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，包括：气路模块、气流加速控制模块、防风长管(23)、滑动导轨(24)、支撑平台(5)及液滴产生模块；

所述气路模块用于提供驱动液滴加速下落的气体，并对气体流量和压力进行控制；

所述液滴产生模块用于重复产生单个液滴；所述液滴产生模块包括驱动泵(6)、注射器(7)、导管(4)及针头(18)；注射器(7)内装有液体，注射器(7)的出口端通过导管(4)与针头(18)连接并相通，驱动泵(6)通过推动注射器(7)的活塞杆运动，使得注射器(7)内的液体通过导管(4)流入到针头(18)中，通过所述针头(18)产生液滴；

所述气流加速控制模块通过竖直安装的滑动导轨(24)安装在支撑平台(5)上，用于对气路模块提供的气体的气流进行引导，消除湍流，产生层流，并通过层流对液滴进行加速处理，使液滴加速下落，滴落在测试平面上；所述气流加速控制模块包括：扩散器(15)、矫直机(16)、针头支架(17)及喷嘴(19)；所述扩散器(15)为圆台状筒体，其小径端与气路模块的出气管道对接并相通，其大径端与圆筒状的矫直机(16)的一端同轴对接，矫直机(16)的另一端通过同轴布置的圆环状的针头支架(17)与喷嘴(19)的大径端同轴对接；所述矫直机(16)内部安装有筛管(20)和筛网(21)；两个以上与矫直机(16)轴线平行的筛管(20)密集安装在矫直机(16)的上部，两个以上筛网(21)同轴并列安装在矫直机(16)的下部；喷嘴(19)的内表面按照函数曲线加工，y为喷嘴(19)的内径，x为喷嘴(19)从其小径端端面为零点开始的轴向长度；

针头(18)的水平部分安装在针头支架(17)上，针头(18)的竖直部分与喷嘴(19)的小径端相对，通过针头(18)流出的液滴在喷嘴(19)被气体驱动加速后，通过喷嘴(19)的小径端加速滴落；所述滑动导轨(24)用于控制气流加速控制模块沿竖直方向移动，以控制液滴的下落高度；

所述防风长管(23)安装在滑动导轨(24)上，且处于竖直状态，其底部与所述测试平面留有间隙，其顶部与气流加速控制模块的液滴出口端对接。

2.如权利要求1所述的一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，防风长管(23)的底部加工有外螺纹，通过双向螺母增加另一个防风长管(23)，以增加防风长管(23)的总体高度。

3.如权利要求1所述的一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，所述气路模块包括：压缩气瓶(1)、减压阀(2)和气体流量控制器(3)；减压阀(2)和气体流量控制器(3)均安装在压缩气瓶(1)的出气管道上。

4.如权利要求1所述的一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，两个以上筛管(20)密集安装在圆环状的压块(22)中，通过圆环状的压块(22)安装在矫直机(16)内；每个筛网(21)的上、下表面通过两个压块(22)压紧后，安装在矫直机(16)内。

5.如权利要求1所述的一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，所述防风长管(23)的内径与喷嘴(19)的小径端内径相同，且与喷嘴(19)无缝对接。

6.如权利要求1所述的一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，还包括加热模块，所述加热模块用于加热液滴滴落的测试平面的温度，来模拟发动机燃烧室内表面的温度；

所述加热模块包括：恒温加热平台(12)、活动平板(11)和测温仪；恒温加热平台(12)位于气流加速控制模块的下方，恒温加热平台(12)上安装有活动平板(11)，活动平板(11)即为液滴滴落的测试平面；所述测温仪用于测量活动平板(11)的温度，通过调节恒温加热平台(12)使活动平板(11)的温度控制在发动机燃烧室内表面的温度范围内。

7.如权利要求1所述的一种能够纠正落点漂移的液滴碰壁实验装置，其特征在于，还包括可视化模块，可视化模块用于采集液滴从防风长管(23)到测试平面之间的滴落过程的图像；

所述可视化模块包括：光源(14)、均光片(13)、高速相机(10)和计算机(9)；光源(14)和均光片(13)均位于测试平面的一侧，高速相机(10)位于测试平面的另一侧，光源(14)与高速相机(10)相对；高速相机(10)用于采集液滴滴落过程的图像，高速相机(10)与计算机(9)电路连接，计算机(9)用于接收所述图像；光源(14)用于提供照明；均光片(13)用于将光源(14)发出的点光源均匀漫射成面光源。