[发明专利]一种发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台及实验方法

权利要求书

1.一种发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：包括气缸A、气缸B、气流稳压箱、计算机，所述气缸A与B共同设置于气流稳压箱上并与气流稳压箱连通，气流稳压箱的壳体上安装有压差传感器，压差传感器用于测量气流稳压箱内部气压与外部大气压之间的压差，气流稳压箱开设有气流出口，气流出口端依次连接有空气滤清器、层流流量计和罗茨风机，所述压差传感器、层流流量计、罗茨风机与计算机电连接，计算机实时采集压差传感器、层流流量计的测量值并控制罗茨风机运行，通过控制罗茨风机的流量使压差传感器的测量值达到设定值；

所述气缸A与气缸B设置有同样结构与规格的气门升程调节器、进气门、气道芯盒、进气道、透明缸套，气缸A与气缸B不同的部分在于：气缸B的透明缸套内部设置有细钢丝框架网，测量近壁面流场时用环形细钢丝框架网，环形细钢丝架网有两层以上的环形钢丝，环形钢丝上匀粘接有软丝线，测量空间流场时用井字型细钢丝框架网，井字型细钢丝框架网有两层以上的井字钢丝架，井字钢丝架上匀粘接有软丝线，所述软丝线被气流吹扫产生偏摆，通过观察和测量软丝线的偏摆方向和偏摆幅度，以测量气缸内不同区域的气流方向和强度；气缸A的透明缸套内设置风速叶轮组件，所述风速叶轮组件为由下而上设置的多个叶轮，各叶轮被进气涡流推动，通过测量各叶轮转速以计算气缸内不同高度的涡流比。

2.根据权利要求1所述的发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述细钢丝框架网的层数与叶轮数量相同，各叶轮的安装高度与细钢丝框架网各层的层顶高度对应相等。

3.根据权利要求1所述的发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述粘接在细钢丝框架网上同一层上的软丝线涂刷不同的色标。

4.根据权利要求3所述的发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述气缸B的透明缸套外部至少设置有3台相机，实现气缸B内部的全景拍摄，各相机与所述计算机电连接，在计算机控制下拍摄并将拍摄的图片传送至计算机处理。

5.根据权利要求4所述的发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述气缸A的透明缸套外部设置有与叶轮数量相同的激光转速仪，各激光转速仪与各叶轮一一对应，实现各叶轮的转速测量，所述转速仪与所述计算机电连接，将测量值传送至计算机处理。

6.根据权利要求2所述的发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述气缸A的透明缸套外部设置有与叶轮数量相同的激光转速仪，各激光转速仪与各叶轮一一对应，实现各叶轮的转速测量，所述转速仪与所述计算机电连接，将测量值传送至计算机。

7.根据权利要求5所述的发动机缸内空间与近壁面可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述气缸B的透明缸套外部设置的相机是3台有相机，分别是相机（21）、相机（22）、相机（23），相机（21）和相机（22）对称设置在气缸B的透明缸套两侧，相机（23）设置在气缸B的透明缸套的正面或背面，相机（21）、相机（22）、相机（23）的拍摄方向相互垂直，通过三个相机实现气缸B内部的全景拍摄，各相机与计算机电连接，在计算机控制下拍摄并将拍摄的软丝线运动形态的二维照片传送至计算机进行数字化合成处理成三维流场图。