一种微间隙高速流体空化观测装置

文档序号:25997995发布日期:2021-07-23 21:13阅读:来源:国知局

技术特征:

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。


技术总结
本发明公开了一种微间隙高速流体空化观测装置,包括微间隙系统、低压抽吸系统、过冷液体供应系统、照明系统和高速图像采集系统;过冷液体供应系统用于对微间隙系统提供过冷液体;微间隙系统用于提供微米级调节精度的间隙高度为毫米量级的可视化微间隙;低压抽吸系统用于控制微间隙系统内微间隙中过冷液体的抽吸压力;通过对微间隙中的过冷液体进行抽吸,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。本发明可以实现微间隙运行过程中直接对微间隙流道工作区域的空化程度进行观测与定量化描述。

技术研发人员:赖天伟;颜少航;侯予;赵琪;张泽;张兴群;陈双涛
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:2021.02.10
技术公布日:2021.07.23
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