[发明专利]高速小液滴/壁面液膜斜碰撞试验装置

摘要

本发明提出了一种高速小液滴/壁面液膜斜碰撞试验装置，包括高速小液滴斜喷射装置、液膜产生装置、供气系统、供液系统和拍摄系统，更换滴液端盖和调整进入腔内脉冲压缩气体的压力、脉冲长度产生不同直径的小液滴；改变进入涂有超疏水疏油材料涂层的液滴加速部件的空气流量改变液滴喷出速度；转动液滴喷射角度调整部件改变高速小液滴喷射角度；改变供液系统供液量来改变液膜流动槽中液膜的速度；调整液膜厚度调整部件与液膜流动槽液体表面之间的高度差改变液膜厚度。本发明能够观测高速小液滴的直径、速度、入射角度和液膜厚度、液膜速度对高速小液滴/壁面液膜的斜碰撞状态的影响，确定高速小油滴/壁面液膜的斜碰撞发生飞溅时的临界工况。

主权项

一种高速小液滴/壁面液膜斜碰撞试验装置，其特征在于：包括高速小液滴斜喷射装置、液膜产生装置、供气系统、供液系统和拍摄系统；所述高速小液滴斜喷射装置由台架部件、小液滴产生部件、液滴加速部件和液滴喷射角度调整部件组成；所述台架部件包括底座和滑动支撑架；滑动支撑架高度可调；所述小液滴产生部件安装在滑动支撑架上，并可在滑动支撑架上自由调整安装位置；所述小液滴产生部件由腔体、滴液端盖、螺纹三通和球阀组成；腔体为中空结构，腔体一端与滴液端盖密封固定连接，另一端与螺纹三通密封固定连接；螺纹三通的另外两个接口分别与球阀和供气系统相连；球阀保持与大气相通；滴液端盖开有滴孔，滴孔孔径保证常压下不能滴出液滴；所述液滴加速部件由整流管道、加速管、蜂窝整流器和铜纱网组成；蜂窝整流器及铜纱网固定安装在整流管道内；整流管道一端与供气系统相连，另一端与加速管端部密封固定连接；所述液滴喷射角度调整部件由固定支撑套筒、旋转角度盘、夹套轴、手柄组成；固定支撑套筒固定在底座上；夹套轴的连接部件穿过固定支撑套筒上的套筒结构，并与旋转角度盘同轴固定连接，夹套轴的连接部件与固定支撑套筒上的套筒结构间隙配合；夹套轴的夹套结构连接所述液滴加速部件；旋转角度盘与手柄固定连接，手柄能够带动旋转角度盘及夹套轴沿轴向转动；所述液膜产生装置包括液体流动调整箱、液槽支撑框架、液膜流动槽、液膜厚度调整部件和液体回收部件；所述液体流动调整箱中具有弧形狭缝，液体能够以要求的速度平稳从弧形狭缝出口流出；所述液膜流动槽固定在所述液槽支撑框架上；所述液膜流动槽安装在液体流动调整箱弧形狭缝出口处，液体从液体流动调整箱中流出后进入液膜流动槽，并能够在液体流动槽中以要求的速度和厚度平稳流动；所述液膜厚度调整部件安装在液膜流动槽内；液膜厚度调整部件由支撑座、细牙螺杆盘和升降板组成，支撑座安装在液膜流动槽内，细牙螺杆盘的底部通过细牙螺纹与底座的螺纹孔连接，细牙螺杆盘的上端放置升降板，且与升降板的盲孔结构间隙配合；所述液体回收部件用于将液膜流动槽流出的液体收集；液体回收部件与供液系统的储液箱相连，将收集的液体回送供液系统储液箱；所述供气系统分别向小液滴产生部件和液滴加速部件提供压力和流量可调的压缩气体；所述供液系统向液体流动调整箱供液，并能够通过调整供液流量，调整液体从液体流动调整箱中流出的速度；所述拍摄系统拍摄高速小液滴/壁面液膜斜碰撞的过程。