一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，包括由多块PMMA板围成的稳流室主体以及与该稳流室主体相适配的两块PMMA连接板，其中，所述稳流室主体顺着流体流向，分别设有流体进入口和流体出口，两块PMMA连接板分别设在该稳流室主体带有流体进入口和流体出口的两端侧，并分别与该稳流室主体采用夹紧块夹紧连接，固为一整体，同时，该两块PMMA连接板与稳流室主体之间采用榫槽密封形式，每块PMMA连接板在各自长度方向上均间隔设有多个流体通道，流体经一块PMMA连接板上的流体通道进入到稳流室主体内后，从另一块PMMA连接板上的流体通道流出。本实用新型可以很方便地进行流场的测量和可视化研究，能有效地实现非金属与非金属之间的密封，且拆卸非常方便。
【专利说明】一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水力式实验流浆箱的【技术领域】，尤其是指一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室。
【背景技术】
[0002]目前，稀释水调浓水力式流浆箱是国际上公认的常用先进高速流浆箱，其设备性能的优化和技术的创新势在必行。稳流室作为水力式流浆箱的重要组成部分，起到了匀整浆流、消除压力波动的作用。国内、外研究人员对此开展了相关研究，并取得了许多重要的科研成果。
[0003]现代各种类型的流衆箱如Valmet公司的Sym-Flo流衆箱、Voith公司的W_type流浆箱、Beloit公司的Converflo流浆箱都非常重视稳流室的作用与设计，具有设计合理、性能良好的稳流室是水力式流浆箱的一个基本条件。
[0004]尽管国内对稀释水调浓水力式流浆箱的结构和控制的研究较多，而且也取得了很多成果，特别是最近陈克复院士主持的国家“十一五”科技支撑计划“国产高速造纸机的研制”，将我国的纸浆流送技术与流浆箱技术提到国际先进水平。另外，国外研究的先进稀释水调浓水力式流浆箱也较多。虽然这些流浆箱在工程实践中能发挥较大的作用，但是均不能满足流浆箱流场测量的要求，无法获得可视化的流场。稳流室作为流浆箱的重要组成部分，目前在国内、外没有公开的满足PIV (Particle Image Velocimetry粒子图像速度仪)等测量系统进行测量和可视化研究的稳流室，基于此，本实用新型的实验稳流室在符合工程实践的基础上，可以对各种车速下，稳流室内各个部件的流场进行测量和可视化研究，从而使流浆箱的流送技术获得理论上的突破，可以对工程实践有良好的指导作用。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可进行流场测量和可视化研究的水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，从而使稳流室的流送技术获得理论上的突破，可以对工程实践有良好的指导作用。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为:一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，包括有由多块PMMA板围成的稳流室主体以及与该稳流室主体相适配的两块PMMA连接板，其中，所述稳流室主体顺着流体流向，分别设有流体进入口和流体出口，两块PMMA连接板分别设在该稳流室主体带有流体进入口和流体出口的两端侧，并分别与该稳流室主体采用夹紧块夹紧连接，固为一整体，同时，该两块PMMA连接板与稳流室主体之间采用榫槽密封形式，每块PMMA连接板在各自长度方向上均间隔设有多个流体通道，流体经一块PMMA连接板上的流体通道进入到稳流室主体内后，从另一块PMMA连接板上的流体通道流出。
[0007]所述两块PMMA连接板相对稳流室主体的侧面分别形成有凹面和凸面。
[0008]每块PMMA连接板上设有连接用的螺纹孔。[0009]所述稳流室主体由四块PMMA板围成，整体呈方框形结构。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果:
[0011]1、适用PIV (particle image velocimetry)粒子图像速度仪等测量系统进行流场测量以及可视化研究，可以清楚地反映稳流室的流道及其流场，对稳流室流场的特点包括速度、涡量、湍动能、耗散率等与速度相关的参数均可以很方便的进行测量和研究。
[0012]2、本稳流室的形体小、结构简单、密封性好、拆卸方便、成本低，可以进行工程实践前的流体实验。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的侧视图。
[0014]图2为本实用新型的俯视图。
[0015]图3为稳流室主体的主视图。
[0016]图4为稳流室主体的俯视图。
[0017]图5为稳流室主体的侧视图。
[0018]图6为一块PMMA连接板的主视图。
[0019]图7为图6的横向剖示图。
[0020]图8为图6的纵向剖示图。
[0021]图9为另一块PMMA连接板的主视图。
[0022]图10为图9的横向剖示图。
[0023]图11为图9的纵向剖示图。
[0024]图12为采用PIV测量系统对可视化稳流室进行流场测量及可视化研究的示意图。
[0025]图13为经过图像分析处理后的可视化稳流室的原始图像之一。
[0026]图14为经过图像分析处理后的可视化稳流室的原始图像之二。
[0027]图15为经过图像分析处理后的可视化稳流室的流线示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0029]参见图1至图11所示，本实施例所述的水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，包括有稳流室主体I以及与该稳流室主体I相适配的两块PMMA连接板2、3，其中，所述稳流室主体I由四块PMMA板围成,整体呈方框形结构,该稳流室主体I顺着流体流向，分别设有流体进入口 101和流体出口 102，两块PMMA连接板2、3分别设在该稳流室主体I带有流体进入口 101和流体出口 102的两端侧，并分别与该稳流室主体I采用夹紧块4夹紧连接，固为一整体，同时，该两块PMMA连接板2、3与稳流室主体I之间采用榫槽密封形式，每块PMMA连接板在各自长度方向上均等距设有七个流体通道，流体经一块PMMA连接板2上的流体通道201进入到稳流室主体I内后，从另一块PMMA连接板3上的流体通道301流出。
[0030]此外，为了拆卸方便，本实施例所述两块PMMA连接板2、3相对稳流室主体I的侧面分别形成有凹面和凸面，具体是PMMA连接板2形成有凹面，PMMA连接板3形成有凸面，同时，每块PMMA连接板上设有多个连接用的螺纹孔5，使得本稳流室能与水力式实验流浆箱的其他部件(阶梯扩散器、湍流发生器)之间采用螺栓连接凹凸密封面。[0031]另外，在本实施例中，采用PIV测量系统对可视化稳流室进行流场测量及可视化研究，其测量安装具体如图12所示，其中，在PIV测量过程中，让激光器产生的片光和CCD相互垂直，且需要不断移动激光器产生的片光和CCD进行调整，针对不同部位进行测量，而循环水箱中装有低于0.01%的纸浆，纸浆通过纸浆输入泵进入水力式实验流浆箱的方锥管布浆器的主流流道，然后经过阶梯扩散器后，依次进入PMMA连接板2的流体通道201、稳流室主体1、PMMA连接板3的流体通道301，以匀整浆流、消除压力波动，之后再进入湍流发生器。工作时，对可视化稳流室的流场进行拍摄和测量，然后再对其图像进行分析处理，可以得到可视化稳流室的原始图像，具体如图13和图14所示，可以得到可视化稳流室经过图像分析处理后的流线图，具体如图15所示。当然，利用这套系统，我们还可以进行稳流室的其他流场测量和可视化研究。
[0032]总之，在采用以上方案后，本实用新型在符合工程实践的基础上，可以对各种车速下的流场进行测量和可视化研究，从而使稳流室的流场结构获得理论上的突破，可以对工程实践有良好的指导作用。相比现有技术，本实用新型具有形体小、结构简单、密封性好、拆卸方便、成本低等优点，是一款理想的稳流室，值得推广。
[0033]以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，其特征在于:包括有由多块PMMA板围成的稳流室主体(I)以及与该稳流室主体(I)相适配的两块PMMA连接板(2、3)，其中，所述稳流室主体(I)顺着流体流向，分别设有流体进入口( 101)和流体出口( 102)，两块PMMA连接板(2、3)分别设在该稳流室主体(I)带有流体进入口( 101)和流体出口( 102)的两端侧，并分别与该稳流室主体(I)采用夹紧块(4)夹紧连接，固为一整体，同时，该两块PMMA连接板(2,3)与稳流室主体(I)之间采用榫槽密封形式，每块PMMA连接板在各自长度方向上均间隔设有多个流体通道，流体经一块PMMA连接板(2)上的流体通道(201)进入到稳流室主体(I)内后，从另一块PMMA连接板(3 )上的流体通道(301)流出。
2.根据权利要求1所述的一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，其特征在于:所述两块PMMA连接板(2、3)相对稳流室主体(I)的侧面分别形成有凹面和凸面。
3.根据权利要求1所述的一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，其特征在于:每块PMMA连接板上设有连接用的螺纹孔(5 )。
4.根据权利要求1所述的一种水力式实验流浆箱用的可视化稳流室，其特征在于:所述稳流室主体(I)由四块PMMA板围成，整体呈方框形结构。
【文档编号】G01M10/00GK203432779SQ201320484134
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】曾劲松, 喻迪, 黄琨, 陈克复, 冯郁成 申请人:华南理工大学