一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，涉及动力机械喷雾燃烧领域，包括耐高温玻璃，壁面冷却外套，冷却液泵，节流阀，冷却液管道和温度传感器；耐高温玻璃平壁设置在壁面冷却外套上，壁面冷却外套的进出口管道安装有温度传感器测量管道中冷却液温度，此温度传感器与ECU电控单元连接，向ECU反馈壁面冷却外套进出口冷却液温度；所述壁面冷却外套入口的冷却液管道安装有流量传感器和节流阀，另一端与冷却液泵相连；所述壁面冷却外套出口冷却液管道中的冷却液流回冷却液储存箱。该冷却系统控制简单，可根据壁面冷却外套进出口的冷却液温度反馈，调节冷却液循环流量，从而实现对耐高温玻璃壁面温度的精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统
本专利技术涉及基础燃烧以及动力机械的燃烧等研究领域，尤其涉及到对定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面的冷却系统。
技术介绍
随着全球能源危机以及环境污染加剧的影响，加强对发动机喷雾燃烧过程的理解改善发动机燃烧降低污染物排放尤为重要；由于发动机中复杂的燃烧室形状和动态的工况环境，使得在其中的喷雾燃烧研究十分困难，因此很多研发人员首先通过定容燃烧弹开展静态环境下的喷雾燃烧特性方面的研究，因此喷雾碰壁研究成为其中的研究热点之一。目前的研究中应用的壁面大多不能控制其温度，但是定容弹中的高温环境以及喷雾燃烧的热传导会使得喷雾碰撞的壁面温度剧烈变化，而壁面温度对喷雾燃烧过程尤其碳烟生成过程有重要影响，因此对壁面的温度进行有效控制十分重要。
技术实现思路
为克服基于定容燃烧弹进行喷雾碰壁实验过程中壁面温度不可控制的问题，本专利技术提供一套可根据壁面冷却外套进出口的冷却液温度反馈，调节冷却液循环流量，从而实现对壁面温度精确控制的系统，同时，本专利技术通过设置耐高温玻璃可实现燃烧过程可视化。本专利技术是通过以下技术手段来实现上述技术目的的：一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，包括平板、壁面冷却外套、冷却液管道和温度传感器；所述壁面冷却外套通过固定支架设置在定容弹缸盖下方，所述壁面冷却外套内通过冷却液管道通有冷却液，壁面冷却外套上置有平板。进一步的，所述平板为耐高温玻璃。进一步的，所述壁面冷却外套设置在定容弹缸内，整个喷雾碰壁实验发生在定容燃烧弹缸内密闭的环境中。进一步的，所述壁面冷却外套为中空的凹槽结构，且凹槽中心开设有圆通孔。进一步的，所述冷却液管道的进口段与出口段均设置有温度传感器。进一步的，所述冷却液管道进口段还设置有流量传感器，实时监控并向ECU电控单元反馈进入壁面冷却外套的冷却液流量。进一步的，所述冷却液管道与冷却液泵连接。进一步的，其特征在于，ECU电控单元接收温度传感器的温度信号并分析，从而调节冷却液泵冷却液的流动速度。进一步的，所述壁面冷却外套材质为铝合金材料。进一步的，定容弹缸底部设置有45°的反光镜，可将定容弹喷雾正面的图像通过反光镜反射到外部放置的相机中。本专利技术的有益效果：1.提供了用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面的冷却系统，控制简单，可根据壁面冷却外套进出口的冷却液温度反馈，调节冷却液循环流量，从而实现对平板壁面温度的精确控制，将平板温度的静态误差控制在2℃合理范围内，具有较高的控制精准度。2.采用耐高温玻璃，可以为方便的观察燃烧观察提供一个视角，使得实验过程实时呈现。附图说明图1为本专利技术中用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面冷却系统的总体结构剖视图；图2为本专利技术图1中壁面冷却外套的结构剖视图；图3为本专利技术图1中耐高温玻璃安装在壁面冷却外套上的结构剖视图。附图标记如下：1、平板；2、壁面冷却外套；3、冷却液储存箱；4、冷却液泵；5、节流阀；6、冷却液管道；7、流量传感器；8、温度传感器；9、ECU电控单元；10、固定支架。具体实施方式为对本专利技术做进一步的了解，下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。结合附图1、图2、图3描述本专利技术的示例性实施例。在本专利技术的示例性实施例中描述的各组成部分的尺寸、材料、形状、相对布置等并非意在将本专利技术的技术范围限制于它们,除非另外指明。应当指出对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下，对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面的冷却系统，包括耐高温玻璃1、壁面冷却外套2、冷却液管道6和温度传感器8；所述壁面冷却外套2通过固定支架10设置在定容弹缸盖下方，所述壁面冷却外套2内通过冷却液管道6通有冷却液，壁面冷却外套2上置有平板1，该平板1的材质为耐高温玻璃。所述壁面冷却外套2设置在定容弹缸内，在密闭环境中，更贴近实际工作状态，使实验结果更加可靠。所述壁面冷却外套2为中空的凹槽结构，且凹槽中心开设有圆通孔。该中空的凹槽型结构一方面利于耐高温玻璃1的稳定，另一方面冷却液充满整个中空的凹槽，使得对耐高温玻璃1的冷却更加迅速快捷，另外在凹槽中心开设有通孔，方便后续对燃烧情况的观察。其中，所述冷却液管道6的进口段与出口段均设置有温度传感器8所述冷却液管道6进口段还设置有流量传感器7，实时监控并向ECU电控单元9反馈进入壁面冷却外套2的冷却液流量。所述冷却液管道6与冷却液泵4连接。ECU电控单元9接收温度传感器8的温度信号并分析，从而调节冷却液泵4冷却液的流动速度。所述壁面冷却外套2材质为铝合金材料。定容弹缸底部有45°设置的反光镜，将定容弹喷雾正面的图像通过反光镜反射到外部放置的相机中。通过在定容弹缸底设置反光镜，可以很好的反射出缸体内燃烧情况，方便对燃烧情况的监控。结合附图1为本实施例用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面的冷却系统的总体结构剖视图。耐高温玻璃1四周被铝合金材质的壁面冷却外套2包裹；所述壁面冷却外套2由固定支架10固定于定容弹缸下方；所述壁面冷却外套2的进口与出口管道上均安装有温度传感器8以测量管道中冷却液温度；所述温度传感器8与ECU电控单元9连接，向ECU电控单元9反馈壁面冷却外套2进口与出口冷却液温度；所述壁面冷却外套2入口的冷却液管道6安装有流量传感器7和节流阀5，出口通过冷却液管道6与冷却液泵4相连，所述流量传感器7安装于壁面冷却外套2进口管道处，实时监控并向ECU电控单元9反馈冷却液供给壁面冷却外套2的流量；冷却液泵4从冷却液储存箱3向冷却液管道6提供一定流量的冷却液。冷却液泵4和节流阀5与ECU电控单元9相连。所述壁面冷却外套2出口冷却液管道6中的冷却液流回冷却液储存箱3；当出口温度传感器8所示温度远高于入口温度传感器8所示温度时，由所述ECU电控单元9控制加大冷却液泵转速和扩大节流阀，以增加冷却液流量，加快壁面冷却速度；当所述耐高温玻璃1温度的升高，则ECU电控元件9控制节流阀5打开，增大冷却液泵4从所述冷却液储存箱3向所述壁面冷却外套2供给的冷却液流量，确保温度控制的静态误差小于2℃，且进出口温度传感器温度差小于2°时，计算进出口冷却液温度平均值即可认为其为此时壁面温度。结合附图2为本实施例用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面冷却系统中冷却套管的结构剖视图。所述壁面冷却外套2由固定支架10固定于定容燃烧弹实验装置上；所述壁面冷却外套2两侧与冷却液管道6相连接，输送冷却液使耐高温玻璃壁面1冷却；所述壁面冷却外套2中心开一圆孔，便于进行定容燃烧弹喷雾碰壁实验时光路通畅，便于拍摄系统在喷雾正面进行拍摄碰壁实验情况。结合附图3为本实施例用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验装置中耐高温玻璃壁面冷却系统中耐高温玻璃安装于冷却套管后的结构剖视图。所述耐高温玻璃1为圆形片状结构，四周被铝合金材质的壁面冷却外套2包裹；所述壁面冷却外套2由壁面冷却外套固定支架10固定于定容燃烧弹实验装置上；所述壁面冷却外套2两侧与冷却液管道6相连接，输送冷却液使耐高温玻璃壁面1冷却；所述壁面冷却外套2下端开一圆孔，便于进行定容燃烧弹喷雾碰壁实验时光路通畅，便于拍摄系统在喷雾正面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，其特征在于，包括平板(1)、壁面冷却外套(2)、冷却液管道(6)和温度传感器(8)；所述壁面冷却外套(2)通过固定支架(10)设置在定容弹缸盖下方，所述壁面冷却外套(2)内通过冷却液管道(6)通有冷却液，壁面冷却外套(2)上置有平板(1)。

【技术特征摘要】
1.一种用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，其特征在于，包括平板(1)、壁面冷却外套(2)、冷却液管道(6)和温度传感器(8)；所述壁面冷却外套(2)通过固定支架(10)设置在定容弹缸盖下方，所述壁面冷却外套(2)内通过冷却液管道(6)通有冷却液，壁面冷却外套(2)上置有平板(1)。2.根据权利要求1所述的用用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，其特征在于，所述平板(1)为耐高温玻璃。3.根据权利要求2所述的用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，其特征在于，所述壁面冷却外套(2)设置在定容弹缸内，整个喷雾碰壁实验发生在定容燃烧弹缸内密闭的环境中。4.根据权利要求1所述的用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，其特征在于，所述壁面冷却外套(2)为中空的凹槽结构，且凹槽中心开设有圆通孔。5.根据权利要求1所述的用于定容燃烧弹内喷雾碰壁实验壁面温度的控制系统，其特征在于，所述冷却液管道(6)的进口段与出口段均设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：玄铁民，孙中成，何志霞，王谦，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32