[发明专利]一种微间隙高速流体空化观测装置

权利要求书

1.一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

包括微间隙系统(1)、低压抽吸系统(2)、过冷液体供应系统(3)、照明系统和高速图像采集系统(4)；

过冷液体供应系统(3)用于对微间隙系统(1)提供过冷液体；

微间隙系统(1)用于提供间隙高度可调的可视化微间隙，并稳定过冷液体的流动状态；流体工质在微间隙系统(1)内流动；

低压抽吸系统(2)用于控制微间隙系统(1)内微间隙中过冷液体的抽吸压力；通过对微间隙中的流体工质进行抽吸，提升过冷液体流速，使其压力降低，产生流质空化；

高速图像采集系统(4)用于采集和存储在流体工质在微间隙中流动过程中，流体工质空泡的生成、生长与运动图像，所述照明系统为高速图像采集系统(4)在图像采集过程提供强度合适的光线。

2.根据权利要求1所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

所述微间隙系统(1)包括流道件(11)、透明部件(12)；

透明部件(12)位于流道件(11)下方；流道件(11)下部端面中心开有微流道，与下方的透明部件(12)形成微间隙；可通过透明部件对微间隙内部过冷液体流动状态进行观测；

流道件(11)与透明部件(12)之间配合的密封件用于密封微间隙，密封件包括多个薄垫片，微间隙高度通过调整流道件(11)和透明部件(12)的薄垫片数目进行调节，其调节精度为微米量级。

3.根据权利要求2所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

所述微间隙系统(1)包括位移传感器(13)和固定部件(14)；

位移传感器(13)在固定部件(14)上沿圆周等间距配置若干，用于测量可视化微间隙高度。

4.根据权利要求3所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

位移传感器(13)的数量为四个，固定部件(14)底部设有分别与四个位移传感器(13)相对应的微间隙调节螺母，紧固对应的调节螺母，使各位移传感器的示数相同，保证微间隙高度均匀。

5.根据权利要求4所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

微间隙系统(1)还包括机架(15)，流道件(11)伸入机架(15)内部，低压抽吸系统(2)、过冷液体供应系统(3)和高速图像采集系统(4)固定在机架(15)上。

6.根据权利要求5所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于，

所述透明部件(12)位于流道件(11)的正下方；微流道开设在流道件(11)下部端面中心位置。

7.根据权利要求6所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

所述低压抽吸系统(2)包含设置在微流道远离微间隙的出口处的第一低压抽吸系统(21)和设置微间隙边缘出口处的第二低压抽吸系统(22)；

低压抽吸系统(2)的抽吸压力可调节，并通过对抽吸压力的调节来控制过冷液体流速；第一低压抽吸系统(21)和第二低压抽吸系统(22)启停关系的改变用于改变微间隙中过冷液体的流动方向。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

所述过冷液体供应系统(3)可以通过对过冷液体的压力和温度分别进行调控，实现对过冷液体过冷度的精确控制。

9.根据权利要求8所述的一种微间隙高速流体空化观测装置，其特征在于：

所述照明系统为LED灯。