一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置及方法制造方法及图纸

一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置及方法，属于风洞试验技术领域。技术要点：该装置能够在风洞中播撒粒子，且播撒耙在风洞中可以上下左右移动，通过改变播撒耙上播撒管的位置，改变播撒粒子的播撒间距，通过改变喷气压力来改变喷出的粒子量。通过调节可移动播撒装置部分来改变风洞试验段中的粒子播撒区域和粒子播撒密度，为PIV在特定区域的测量提供示踪粒子的可移动式粒子播撒装置，保证对特定区域进行PIV精确测量。

A region adjustable particle spreading device and method for conducting PIV test in wind tunnel

A regional adjustable particle sowing device and method for PIV test in wind tunnel belong to the technical field of wind tunnel test. Technical points: the device can sow particles in the wind tunnel, and the sowing rake can move up and down in the wind tunnel, by changing the position of the sowing pipe on the sowing rake, changing the sowing distance of the sowing particles, by changing the jet pressure to change the amount of particles ejected. By adjusting the movable seeding device part to change the seeding area and the seeding density of the particles in the wind tunnel test section, the movable seeding device of the tracer particles is provided for the measurement of the PIV in the specific area to ensure the accurate measurement of the PIV in the specific area.

【技术实现步骤摘要】
一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置及方法
本专利技术涉及一种用于在风洞中进行PIV试验的粒子播撒装置及方法，具体涉及一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置及方法，属于风洞试验

技术介绍
飞行器在研制过程中需要进行大量的风洞试验，了解飞行器在不同马赫数等情况下的数据十分重要，其中，在高速风洞中进行有效的PIV试验对飞行器特别是特种飞行器的意义十分重要，PIV试验具有非接触测量，测量区域广，能在同一瞬态记录下大量空间点上的速度分布信息，并可提供丰富的流场空间结构以及流动特性。测量精度高等优点。PIV测量需要向流场散布示踪粒子，示踪粒子的播撒质量在PIV测量中非常重要，特别是高速风洞中对粒子播撒的质量要求更高。粒子质量与投放的粒子种类有关，整体质量更与投放方法关系密切，这样就需要可以提供高质量粒子的新型粒子播撒装置。目前，现有粒子播撒方式为固定框架式，框架上开有播撒粒子的气孔，固定框架通过6根张线与风洞连接。这种方式存在诸多技术缺陷和不足。1.固定播撒耙截面积过大，而实际试验中只需对特定区域播撒粒子，产生的阻力大，所以要求结构更强，结构笨重，并且干扰流场更严重。2.固定播撒耙与风洞洞体用六根张线张拉连接，张线安装困难，操作不便耗时，且风洞运行时固定播撒耙晃动。3.固定播撒耙播撒孔位固定，粒子播撒孔密度和位置不可调。粒子质量难以掌控。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，本专利技术提供了一种对风洞流场干扰小，播撒粒子区域大，压力可调且压力损失小，播撒区可调，播撒区域内播撒粒子密度可改变的粒子播撒装置及方法，为风洞试验中特别是高速风洞试验中模型待测区域提供高质量的跟随性粒子，从而保证高速风洞中对待测模型区域进行精确有效的PIV测量。方案一：本专利技术提供了一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置，包括可移动播撒装置部分，固定连接及供气系统部分；所述可移动播撒装置部分，包括粒子播撒管、粒子播撒管锁紧卡扣、活动支杆、活动支杆锁紧螺母和快插软连接；所述固定连接及供气系统部分，包括通气导管、通气导管锁紧装置、粒子播撒耙主框架、张线系统和粒子播撒耙主框架连接支杆；所述粒子播撒管上布有出气孔，两个活动支杆左右并列设置，每个活动支杆上均开有多个半圆形凹槽，粒子播撒管置于半圆形凹槽内，并通过粒子播撒管锁紧卡扣连接在两个活动支杆上；所述粒子播撒耙主框架上下有滑轨，用于活动支杆左右移动，调整好活动支杆位置后，通过活动支杆锁紧螺母将活动支杆与粒子播撒耙主框架固定；所述粒子播撒耙主框架的左右设置有导气腔，粒子播撒管的两端通过快插软连接与粒子播撒耙主框架的导气腔连通，通气导管通过通气导管锁紧装置与粒子播撒耙主框架的导气腔连通；所述张线系统与粒子播撒耙主框架连接支杆用于连接风洞主体和粒子播撒耙主框架，张线系统与粒子播撒耙主框架连接支杆共同作用对粒子播撒系统提供三点支撑。进一步地：所述粒子播撒管上等间距布有大小相同的出气孔，顺气流方向喷射粒子，粒子播撒管的两端配有螺纹连接段；螺纹连接段与快插软连接连接。进一步地：所述多个半圆形凹槽等间距开设在活动支杆上。进一步地：所述快插软连接包括通气软管和快插接头，所述粒子播撒管的螺纹连接段通过快插接头和通气软管与粒子播撒耙主框架的导气腔连通。进一步地：所述张线系统包括由上至下依次连接的张线上连接支座、张线、张线下连接支座，张线上连接支座与粒子播撒耙主框架连接，张线下连接支座与风洞主体连接。方案二：本专利技术提供了一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒方法，其依托方案一所述一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置实现的，具体为：首先，将活动支杆安装在粒子播撒耙主框架上，调节好需要测量的左右区域位置，用活动支杆锁紧螺母锁紧；其次，将粒子播撒管放置在活动支杆的半圆形凹槽内，位置根据需要选定，用粒子播撒管锁紧卡扣卡紧；第三，用快插软连接将粒子播撒耙主框架和粒子播撒管接通；第四，将粒子播撒耙主框架和粒子播撒耙主框架连接支杆用螺栓连接，并一起连接在风洞洞体上；第五，将通气导管和通气导管锁紧装置通过螺纹连接在一起，将通气导管锁紧装置连接在粒子播撒耙主框架上；第六，张线系统一端连接在风洞主体上，一端连接在粒子播撒耙主框架上；第七，在风洞外部将粒子发生器连接在通气导管上，粒子发生器开始工作后，开始试验。有益效果：1、采用一种区域可调节式粒子播撒方法及装置，迎风面积小，气动载荷小，粒子播撒区域大，对流场干扰小。2、一种区域可调节式粒子播撒方法及装置，区域内粒子播撒密度可调，最小调节间隔25毫米。3、压力大小可根据实际情况改变。4、拆装方便，调节粒子播撒区域和调节粒子密度简便，提高风洞试验效率。5、粒子播撒管与整个播撒装置相对独立，可通过更换不同孔径不同孔间距的粒子播撒管满足不同试验需求，通用性强，结构合理。附图说明图1为本专利技术的一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置的整体结构示意图；图2为本专利技术的可移动播撒装置部分的结构示意图；图中：1‐粒子播撒管、2‐粒子播撒管锁紧卡扣、3‐活动支杆、4‐活动支杆锁紧螺母、5‐快插软连接、6‐通气导管、7‐通气导管锁紧装置、8‐粒子播撒耙主框架、9‐张线系统、10‐粒子播撒耙主框架连接支杆。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本专利技术公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。实施例1：如图1和图2所示，本实施例的一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置，包括可移动播撒装置部分，固定连接及供气系统部分；所述可移动播撒装置部分，包括粒子播撒管1、粒子播撒管锁紧卡扣2、活动支杆3、活动支杆锁紧螺母4和快插软连接5；所述固定连接及供气系统部分，包括通气导管6、通气导管锁紧装置7、粒子播撒耙主框架8、张线系统9和粒子播撒耙主框架连接支杆10；所述粒子播撒管1上等间距布有大小相同的出气孔，顺气流方向喷射粒子，粒子播撒管1的两端配有螺纹连接段；螺纹连接段与快插软连接5连接，两个活动支杆3左右并列设置，每个活动支杆3上均等间距开有多个半圆形凹槽，粒子播撒管1置于半圆形凹槽内，并通过粒子播撒管锁紧卡扣2连接在两个活动支杆3上；所述粒子播撒耙主框架8上下有滑轨，用于活动支杆3左右移动，调整好活动支杆3位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置，其特征在于，包括可移动播撒装置部分，固定连接及供气系统部分；所述可移动播撒装置部分，包括粒子播撒管(1)、粒子播撒管锁紧卡扣(2)、活动支杆(3)、活动支杆锁紧螺母(4)和快插软连接(5)；所述固定连接及供气系统部分，包括通气导管(6)、通气导管锁紧装置(7)、粒子播撒耙主框架(8)、张线系统(9)和粒子播撒耙主框架连接支杆(10)；所述粒子播撒管(1)上布有出气孔，两个活动支杆(3)左右并列设置，每个活动支杆(3)上均开有多个半圆形凹槽，粒子播撒管(1)置于半圆形凹槽内，并通过粒子播撒管锁紧卡扣(2)连接在两个活动支杆(3)上；所述粒子播撒耙主框架(8)上下有滑轨，用于活动支杆(3)左右移动，调整好活动支杆(3)位置后，通过活动支杆锁紧螺母(4)将活动支杆(3)与粒子播撒耙主框架(8)固定；所述粒子播撒耙主框架(8)的左右设置有导气腔，粒子播撒管(1)的两端通过快插软连接(5)与粒子播撒耙主框架(8)的导气腔连通，通气导管(6)通过通气导管锁紧装置(7)与粒子播撒耙主框架(8)的导气腔连通；所述张线系统(9)与粒子播撒耙主框架连接支杆(10)用于连接风洞主体和粒子播撒耙主框架(8)，张线系统(9)与粒子播撒耙主框架连接支杆(10)共同作用对粒子播撒系统提供三点支撑。...

【技术特征摘要】
1.一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置，其特征在于，包括可移动播撒装置部分，固定连接及供气系统部分；所述可移动播撒装置部分，包括粒子播撒管(1)、粒子播撒管锁紧卡扣(2)、活动支杆(3)、活动支杆锁紧螺母(4)和快插软连接(5)；所述固定连接及供气系统部分，包括通气导管(6)、通气导管锁紧装置(7)、粒子播撒耙主框架(8)、张线系统(9)和粒子播撒耙主框架连接支杆(10)；所述粒子播撒管(1)上布有出气孔，两个活动支杆(3)左右并列设置，每个活动支杆(3)上均开有多个半圆形凹槽，粒子播撒管(1)置于半圆形凹槽内，并通过粒子播撒管锁紧卡扣(2)连接在两个活动支杆(3)上；所述粒子播撒耙主框架(8)上下有滑轨，用于活动支杆(3)左右移动，调整好活动支杆(3)位置后，通过活动支杆锁紧螺母(4)将活动支杆(3)与粒子播撒耙主框架(8)固定；所述粒子播撒耙主框架(8)的左右设置有导气腔，粒子播撒管(1)的两端通过快插软连接(5)与粒子播撒耙主框架(8)的导气腔连通，通气导管(6)通过通气导管锁紧装置(7)与粒子播撒耙主框架(8)的导气腔连通；所述张线系统(9)与粒子播撒耙主框架连接支杆(10)用于连接风洞主体和粒子播撒耙主框架(8)，张线系统(9)与粒子播撒耙主框架连接支杆(10)共同作用对粒子播撒系统提供三点支撑。2.根据权利要求1所述的一种用于在风洞中进行PIV试验的区域可调节式粒子播撒装置，其特征在于，粒子播撒管(1)上等间距布有大小相同的出气孔，顺气流方向喷射粒子，粒子播撒管(1)的两端配有螺纹连接段；螺纹连接段与快插软连接(5)连接。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华明，李玉军，王猛，王鹏，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21