[实用新型]一种用于PIV测量进气滚流流场强度的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于PIV测量进气滚流流场强度的装置,属于流体机械内部流动技术领域，包括稳压箱、调整固定框架、观察窗法兰、透明观察窗、气流转换管、透明缸筒及T型筒；所述稳压箱的顶部固定有法兰；所述稳压箱的箱体上设置有取压孔，所述气流转换管装在稳压箱上，穿过稳压箱的箱体，气流转换管的两端分别与透明观察窗和透明缸筒连接，所述透明缸筒和T型筒位于调整固定框架内；该装置将透明玻璃缸筒、透明观察窗、T型模拟缸筒等部件通过一定结构组合在一起，该装置能满足片光源的照射，可以实现不同发动机机型气道的内部流场测量，即可以测量流域中某一截面处的流速分布和流速大小，测量结果可用于验证CFD计算结果。

技术领域

本实用新型属于流体机械内部流动技术领域，具体涉及一种用于PIV测量进气滚流流场强度的装置。

背景技术

目前，汽油机缸盖或吹风盒稳态进气缸内滚流强度的测量方法主要采用叶片法和涡流动量矩法。这两种方法的优点是结构简单，操作方便，测量结果较稳定，但都无法与进气道稳态CFD计算结果有较好的对应性，只能得到宏观整体流动状态，无法得到具体的流场流速分布状态。现代PIV技术可实现流场测量，即可以测量流域中某一截面处的流速分布和流速大小，测量结果可用于验证CFD计算结果。

PIV技术可以实现截面流场的测量，现有二维和三维测量设备。二维PIV测量装置需要摄像头与被测截面垂直，三维PIV测量装置的两个摄像头可以与被测截面成一定角度，但两种测量都需要片光源照亮被测截面。相比之下，原有的两种测量方法无法与进气道稳态CFD计算结果有较好的对应性，只能得到宏观整体流动状态，无法得到具体的流场流速分布状态。

实用新型内容

为了可以测量流域中某一截面处的流速分布和流速大小，测量结果可用于验证CFD计算结果，本实用新型提供了一种用于PIV测量进气滚流流场强度的装置，该装置将透明玻璃缸筒、透明观察窗、T型模拟缸筒等部件通过一定结构组合在一起，该装置能满足片光源的照射，可适应不同缸径、不同缸内流场(涡流或滚流)的测量。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种用于PIV测量进气滚流流场强度的装置，包括稳压箱1、调整固定框架、观察窗法兰5、透明观察窗7、气流转换管10、透明缸筒13及T型筒15；

所述稳压箱1的顶部固定有法兰2，法兰2上设置有出口3，用于将气流引出到流量计和空气泵；所述稳压箱1的箱体上设置有取压孔9，用于设定试验压差；所述气流转换管10装在稳压箱1上，穿过稳压箱1的箱体，气流转换管10的两端分别通过密封胶圈与透明观察窗7和透明缸筒13连接，透明缸筒13的另一端与T型筒15的一端连接，所述透明观察窗7的另一端与观察窗法兰5连接，所述观察窗法兰5固定在稳压箱1上；所述透明缸筒13和T型筒15位于调整固定框架内；所述调整固定框架由四根主梁17、两个支脚21、上横梁22、下横梁23及调整梁26组成，所述四根主梁17平行放置，主梁17的一端均与稳压箱1连接，另一端均与垂直放置的支脚21连接，所述上横梁22与下横梁23位于两个支脚之间，保证整个框架的稳定和平衡；所述透明缸筒13的一端通过前挡板14和前密封圈12与稳压箱1连接，所述透明缸筒13的另一端通过后挡板18和后密封圈19固定主梁17上，所述T型筒15的另一端通过调整板20固定在主梁17上；所述调整梁26固定在两个支脚21之间，调节杆25穿过调整梁26顶在调整板20的一侧，用于控制调整板20与后挡板18之间的距离。

进一步地，所述气流转换管10上周向布置一排圆孔11，所述圆孔11的累加总面积不小于出口3的面积。

进一步地，所述透明观察窗7的另一端通过减震密封圈8与观察窗法兰5连接，所述观察窗法兰5通过内六角螺栓6固定在稳压箱1上。

进一步地，所述稳压箱1的两侧设置有可拆卸的右箱门4和左箱门27，便于气流转换管10的安装和清洗维护。

进一步地，所述前挡板14、后挡板18及调整板20均通过角接件24与四根主梁17连接固定。