[发明专利]一种用于气波振荡管性能测试的非接触式诊断平台

权利要求书

1.一种用于气波振荡管性能测试的非接触式诊断平台，其特征在于：平台包括基础支架、可视气波振荡管及其支撑结构、周期性高压入射单元与背压入射单元、配用管路阀门、气源系统、非接触式诊断系统和同步控制与数据采集系统，同步测量并记录气波振荡管内波系运动情况；

气波振荡管（10）的一端设置高压入射单元，高压入射单元中高压电机轴（1）通过高压连接键（2）与高压转接套（3）连接，高压转接套（3）固定设置在高压入射转盘（4）中，高压入射转盘（4）和高压端盖（6）均与轴承（5）配合，高压端盖（6）上设置高压入射喷嘴（7）；气波振荡管（10）一端与高压盖板（11）固定连接，高压端盖（6）和高压盖板（11）通过高压环向套（8）用螺栓连接；高压入射转盘（4）与高压端盖（6）和气波振荡管（10）一端之间留有间隙，高压入射转盘（4）中设有进行动平衡匹配的高压配重块（9）；

气波振荡管（10）的另一端设置背压入射单元，背压入射单元中背压电机轴（1a）通过背压连接键（2a）与背压转接套（3a）连接，背压转接套（3a）固定设置在背压入射转盘（4b）中，背压入射转盘（4b）和背压端盖（6a）均与背压轴承（5a）配合，背压端盖（6a）上设置背压入射喷嘴（7a）；气波振荡管（10）另一端与背压盖板（11a）固定连接，背压端盖（6a）和背压盖板（11a）通过背压环向套（8a）用螺栓连接；背压入射转盘（4b）与背压端盖（6a）和气波振荡管（10）之间留有间隙，背压入射转盘（4b）中设有进行动平衡匹配的背压配重块（9a）；

高压入射转盘（4）与高压端盖（6）和气波振荡管（10）之间的间隙手动或利用定距塞尺进行调节；背压入射转盘（4b）与背压端盖（6a）和气波振荡管（10）之间的间隙手动或利用定距塞尺进行调节；

所述高压入射喷嘴（7）和所述背压入射喷嘴（7a）均与气波振荡管（10）同轴，所述高压入射转盘（4）设置于高压入射喷嘴与气波振荡管（10）之间，背压入射转盘（4b）设置与背压入射喷嘴与气波振荡管（10）之间；所述高压入射转盘（4）上设置有高压入射转盘通道（4a），背压入射转盘（4b）上设置有背压入射转盘通道（4c），所述高压入射转盘通道（4a）连通所述高压入射喷嘴与气波振荡管（10），背压入射转盘通道（4c）连通所述背压入射喷嘴与气波振荡管（10）；

所述非接触式诊断系统包括纹影系统（13）、TDLAS系统（14）和PIV系统，纹影系统（13）、TDLAS系统（14）、PIV系统和控制与数据采集单元（16）进行电连接；

所述纹影系统（13）采用光源（18）发出的光，通过反射镜M1（18a）反射后垂直经过气波振荡管（10），再由反射镜M2（18b）反射，由垂直于气波振荡管（10）流场密度梯度的刀口（18c）切去一半，最终投入高速摄像机（19）的成像系统中；

所述PIV系统中采用Nd:YAG激光器为PIV光源（20），激光以片光源或体光源方式覆盖气波振荡管（10），示踪粒子发生器（20a）置于气波振荡管（10）的一端，采用微米级烟雾颗粒作为示踪粒子，将粒子运动通过PIV相机（17）记录；

所述TDLAS系统采用TDLAS激光控制器（19a）控制激光准直器组（19b）发射激光，激光穿过气波振荡管（10）后由激光接收器组（19c）接收；

开展实验时，高压轴承（5）内环随转盘转动，高压入射转盘通道（4a）将高压入射喷嘴与气波振荡管（10）接通，当完成高压入射过程后，气波振荡管接通右侧入射盘高温气体出口实现排气过程，此时左侧入射喷嘴继续封闭，形成膨胀波温度下降，当右端中压喷嘴与气波振荡管接通时，中压气体射入压力振荡管并推动膨胀后的低温气体从低温排气腔排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于气波振荡管性能测试的非接触式诊断平台，其特征在于：所述高压入射单元（12）中高压入射转盘（4）与背压入射单元（12a）中背压入射转盘（4b）的转速采用独立调节或同步并行调节。

3.根据权利要求1所述的一种用于气波振荡管性能测试的非接触式诊断平台，其特征在于：所述气波振荡管（10）圆形或矩形截面形状，至少保证光源能够从一个方向沿轴向穿越气波振荡管截面，所述光源包括TDLAS激光光源、纹影光源（18）。

4.根据权利要求1所述的一种用于气波振荡管性能测试的非接触式诊断平台，其特征在于：所述气波振荡管（10）在顶部开有数个引管，引管连接用于监测波系运动过程中压力信号的高频压力传感器或温度脉动信号的温度传感器。