[发明专利]一种碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置及方法

权利要求书

1.一种碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置，其特征在于，包括定容燃烧弹系统、喷油系统和光学采集系统，其中：

所述定容燃烧弹系统包括定容燃烧弹(3)、电控配气组件和火花塞(7)，其中，所述定容燃烧弹(3)包括多个相互垂直连接的主安装座，各主安装座间设置有副安装座(13)；两个位置对置的主安装座上安装有石英玻璃窗口(15)，另有三个以上的主安装座预留为喷油器安装座(17)；所述电控配气组件和火花塞(7)分别通过不同的副安装座(13)接入所述定容燃烧弹(3)内；所述定容燃烧弹外壳表面包裹有硅胶加热膜，该硅胶加热膜外包裹有保温板；

所述喷油系统包括多个喷油器(5)，该多个喷油器(5)分别安装在不同的喷油器安装座(17)上；所述光学采集系统通过所述石英玻璃窗口(15)对所述定容燃烧弹(3)内部进行光学采集；

所述喷油器安装座(17)上开设有凹槽，该凹槽内安装有球形安装座(19)，并通过一个与喷油器安装座(17)固定连接的压紧盖(20)将该球形安装座(19)压紧在凹槽内，所述喷油器(5)安装在所述球形安装座(19)上；且所述球形安装座(19)中围绕喷油器(5)加工有环形冷却水通道(21)；

所述喷油器安装座(17)和球形安装座(19)上对应设置有定位销孔(22)，喷油器安装座(17)和球形安装座(19)通过安装在该定位销孔(22)内的定位销连接，使球形安装座(19)在轴向方向固定，仅能围绕定位销转动；同时通过转动球形安装座凸出调位杆，使喷油器随着球形安装座绕定位销周向旋转。

2.如权利要求1所述的碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置，其特征在于，所述压紧盖(20)上刻有角度标记，以确定相应喷油器(5)的旋转角度。

3.如权利要求1所述的碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置，其特征在于，所述压紧盖(20)和球形安装座(19)之间安装有黄铜密封垫；所述压紧盖(20)上开设有用于冷却水进出的冷却水通道滑口(25)，所述冷却水通道滑口(25)与所述环形冷却水通道(21)连通。

4.如权利要求1所述的碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置，其特征在于，所述定容燃烧弹系统还包括磁耦合风扇(10)，该磁耦合风扇(10)安装在所述定容燃烧弹(3)的副安装座(13)上。

5.如权利要求1所述的碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置，其特征在于，所述定容燃烧弹系统还包括压力传感器(4)，该压力传感器(4)通过副安装座安装在所述定容燃烧弹(3)内。

6.如权利要求1-5任一项所述的碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验装置，其特征在于，还包括控制系统，该控制系统与所述定容燃烧弹系统、喷油系统和光学采集系统均相连。

7.一种碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述的实验装置进行，包括如下步骤：

S1、通过电控配气组件向定容燃烧弹内输入预燃气体，然后通过火花塞引燃定容燃烧弹内预燃气体；

S2、多个喷油器在预设位置同时产生多束喷射油雾进入定容燃烧弹，实现喷雾对撞；同时光学采集系统通过石英玻璃窗口聚焦于多束喷射油雾碰撞中心开始拍摄，记录多束喷射油雾从喷出、发展到相撞的整个过程。

8.如权利要求7所述的碰撞喷雾的雾化、燃烧、排放特性实验方法，其特征在于，所述步骤S1中，在向定容燃烧弹内输入配气后，通过磁耦合风扇转动，调整定容燃烧弹内涡流强度至实验工况，再通过火花塞引燃定容燃烧弹内预燃燃料。