[实用新型]一种气相流体的示踪粒子投入装置

说明书

本实用新型公开了一种气相流体的示踪粒子投入装置，包括主管道、一端位于主管道内的混合气路管，位于主管道外的混合气路管另一端固联有锥形的混合器，混合器的底部固联有空气进入管，空气进入管上设有阀门，混合器固联有示踪粒子进入管，空气进入管与示踪粒子进入管呈夹角设置；本实用新型能实现示踪粒子的高速带入及示踪粒子与流体均匀混合，并控制示踪粒子在主流体中的浓度，从而保证颗粒图像速度测量结果的精度。

技术领域

本实用新型涉及一种用于气相流体的示踪粒子投入装置。

背景技术

流动显示和流场测量问题由来已久。流动显示技术就是在透明或半透明的流体介质中施放某种物质，通过光学作用等使流动变成可见的技术。流动显示技术是研究基本流动现象，了解流动特性并深入探索其物理机制的一种最直观、最有效的手段，在流体力学研究中一直受到人们的重视，发挥着重要作用。目前也存在多种技术对其测量，其中热线热膜测速仪和激光多普勒测速仪为局限为单点测量技术，热线热膜测速仪还是接触式测量，对流场影响很大。而激光和图像测量技术相比之，为全流场测速技术，得到的结果包括多种物理信息，比如流线图谱、涡量场等。

PIV（颗粒图像速度）技术就是典型全流场测速技术的应用，基本原理实在流场中撒布合适的示踪粒子，用脉冲激光片照射所测流场切面区域，通过成像记录系统摄取两次或多次曝光的粒子图像，形成PIV底片，获取每一判读点小区域中粒子图像的平均位移，由此确定流场切面上多点的二维速度。PIV系统的工作过程主要包括撒布示踪粒子、片光源、摄像和图像处理等几个阶段。其中撒布示踪粒子对后续的结果处理非常重要，示踪粒子过浓，粒子影像会重叠，在图像上形成激光散斑而不是独立的粒子像；示踪粒子浓度过淡，则得不到流场中足够多的点的流速，从而不能得到足够准确的流速分布。因此，示踪粒子的合理投放是PIV测量的一个关键，影响PIV技术测量的精度。目前，市面上未有可以调控示踪粒子量及混合均匀度进入主流体管路的设备。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种气相流体的示踪粒子投入装置，它能实现示踪粒子的高速带入及示踪粒子与流体均匀混合，并控制示踪粒子在主流体中的浓度，从而保证颗粒图像速度测量结果的精度。

为了达到上述目的，本实用新型的一种气相流体的示踪粒子投入装置，包括主管道、一端位于主管道内的混合气路管，特征在于：位于主管道外的混合气路管另一端固联有锥形的混合器，混合器的底部固联有空气进入管，空气进入管上设有阀门，混合器固联有示踪粒子进入管，空气进入管与示踪粒子进入管呈夹角设置；

使用时，示踪粒子和压缩空气分别进入混合器，二者形成旋流式混合，形成高速流体喷出到主管道，由于具有一定速度的进入，湍流状态下更容易与主流体混合均匀，能实现示踪粒子的高速带入及示踪粒子与流体均匀混合，保证颗粒图像速度测量结果的精度；

作为本实用新型的进一步改进，所述位于主管道内的混合气路管的端口面与主管道的轴线垂直；利于示踪粒子气流在主管道内形成散射，提高混合均匀度；

作为本实用新型的进一步改进，混合气路管上联有分流管，分流管上设有阀门；通过分流管可控制示踪粒子在主流体中的浓度；

作为本实用新型的进一步改进，空气进入管与示踪粒子进入管的夹角为40-50度；可形成较佳的旋流式混合；

综上所述，本实用新型能实现示踪粒子的高速带入及示踪粒子与流体均匀混合，并控制示踪粒子在主流体中的浓度，从而保证颗粒图像速度测量结果的精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。