一种基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统，通过反光镜的反射原理将激光发生器发出的激光引导至测量段，同时反光镜和PIV摄像机均被固定在滚珠丝杠上，从而实现在不关停旋转实验台的前提下，对通道测量段的主流和二次流进行全流场同步自动拍摄。拍摄主流的PIV相机放在通道测量段的侧边，拍摄二次流的PIV相机放置在通道测量段出口处，都与测量段保持在同一旋转臂上，将激光发生器放置在中间的转盘上，从而保证同步测量，即时间分辨率足够高，并且提高了旋转的安全性，同时本发明专利技术能够实现旋转条件下通道测量段全流场激光粒子图像测速的自动测量，极大地提高测量效率和安全性，最终能够提高全流场流动数据的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统
本专利技术涉及旋转换热实验
，特别是涉及一种基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统。
技术介绍
在航空发动机领域，为了提高发动机的推重比，必须要提高涡轮前温度，目前涡轮前温度已经达到并超过2000K，而且正朝着更高的方向发展，这已经严重超过了目前材料的耐受温度，除了不断提高的涡轮进口温度以外，涡轮叶片还承受着由高速旋转引起的机械负荷、由燃气冲击引起的气动载荷以及化学腐蚀、由叶片自身温度不均匀引起的热应力，所以需要通过冷却技术来降低涡轮叶片的工作温度，延长其工作寿命。内冷通道作为叶片中弦主要冷却形式，受到了广泛的研究。然而在旋转条件下通道内的流动情况与静止时完全不同，因此，了解流动在旋转条件下有哪些独特现象，对了解内冷通道流动背后的机理，优化涡轮叶片设计，提高发动机性能有着至关重要的意义。由于真实涡轮叶片内冷通道截面形状不规则，而且通道壁面又布置了肋片，再加上旋转引起的离心力以及哥氏力的影响，内冷通道内部的流动非常复杂。为了分析各种因素对旋转通道换热以及流动的影响，必须简化通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统，其特征在于，包括计算机(7)、旋转实验台(8)及安装在旋转实验台(8)上的转盘(9)，所述转盘(9)上对称固定安装有旋转臂(10)，所述旋转臂(10)上设置有测量机构；/n所述测量机构包括滚珠丝杠(1)、步进电机(2)、反光镜(3)、通道测量段(4)、PIV相机和激光发生器(6)；所述滚珠丝杠(1)、步进电机(2)和通道测量段(4)均固定安装在所述旋转臂(10)上，所述激光发生器(6)固定安装在所述转盘(9)上，所述滚珠丝杠(1)对称设置在所述通道测量段(4)两侧，所述反光镜(3)和PIV相机均固定安装在所述滚珠丝杠(1)的滑块上；所述激光...

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统，其特征在于，包括计算机(7)、旋转实验台(8)及安装在旋转实验台(8)上的转盘(9)，所述转盘(9)上对称固定安装有旋转臂(10)，所述旋转臂(10)上设置有测量机构；
所述测量机构包括滚珠丝杠(1)、步进电机(2)、反光镜(3)、通道测量段(4)、PIV相机和激光发生器(6)；所述滚珠丝杠(1)、步进电机(2)和通道测量段(4)均固定安装在所述旋转臂(10)上，所述激光发生器(6)固定安装在所述转盘(9)上，所述滚珠丝杠(1)对称设置在所述通道测量段(4)两侧，所述反光镜(3)和PIV相机均固定安装在所述滚珠丝杠(1)的滑块上；所述激光发生器(6)发出的激光经所述反光镜(3)反射照射至通道测量段(4)，所述通道测量段(4)为透明通道测量段；所述旋转实验台(8)、PIV相机和步进电机(2)均与所述计算机(7)电性连接。


2.根据权利要求1所述的基于旋转实验台的PIV全流场同步自动测量系统，其特征在于：所述PIV相机分为拍摄主流的主流相机(51)和拍摄二次流的二次流相机(52)；所述主流相机(51)固定安装在所述滚珠丝杠(1)的滑块上，所述主流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶智，黄维娜，施锦程，李海旺，郭文，由儒全，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11