[发明专利]一种多模式浸没气体射流精细化测量系统

权利要求书

1.一种多模式浸没气体射流精细化测量系统，其特征在于：主要由实验池、喷嘴、喷气系统、可移动组件、高速相机、电脑组成；

所述实验池用于盛放液体，实验池结构在底部开槽和两侧开孔，底部槽和两侧孔用于实现可移动组件及喷嘴的移动；实验池前后壁面采用透明材料制作；

所述喷嘴用于向水中喷气，改变喷嘴的种类，喷嘴的紊流系数不同，对气体射流的影响也不同，根据紊流系数和扩张角的关系tanα＝3.4a，α表示扩张角，a表示紊流系数，计算出射流的扩张角，通过喷嘴的横向移动模拟横流的作用，

所述喷气系统用于提供需要气体流量的气体；

所述可移动组件，连接喷嘴和高速相机，使喷嘴和高速相机能相对静止，保持相同的速度横向移动，可移动组件中的电机采用变频电机，通过改变电机的转速改变喷嘴横向移动的速度；

通过电脑控制高速相机和阀门，当阀门打开，喷嘴开始喷气时，高速相机开始拍照；

所述电脑用于控制气体喷气、高速相机、阀门、可移动组件，并用于存储高速相机的图像，并对图像进行处理，通过图像处理分析浸没气体射流的流场、速度分布、边界失稳；

实验池底部安装有喷嘴向实验池液体中喷气，实验中通过可移动组件带动喷嘴移动；喷气系统将气体输送到喷嘴处；保持高速相机和喷嘴相对静止，连续拍摄射流发展状况，电脑的控制系统控制气体喷气、高速相机、阀门、可移动组件，存储高速相机的图像，并对图像进行处理，通过图像处理分析浸没气体射流的流场、速度分布、边界失稳。

2.如权利要求1所述的一种多模式浸没气体射流精细化测量系统，其特征在于：对于可移动组件，由电机和齿轮及实验池底部安装的移动杆组成；移动杆分为传动段和喷气段两段；传动段底部安装齿条，齿条和齿轮啮合进行传动，带动喷嘴运动；喷气段采用中空的圆管，在圆管上开一圆孔，将喷嘴伸出直至实验池的液体中，圆管内部布置有喷气的管道。

3.如权利要求2所述的一种多模式浸没气体射流精细化测量系统，其特征在于：对于电机需要调节其转速，改变电机转速，能够改变喷嘴的移动速度；采用变频电机，对于喷嘴的移动速度按v＝πdf(1-s)/P进行计算，使喷嘴横向移动模拟横流对气体射流的影响，控制喷嘴的速度，研究不同横流速度下的射流情况。

4.如权利要求3所述的一种多模式浸没气体射流精细化测量系统，其特征在于：改变喷嘴截面，分析不同截面对浸没气体射流的影响。