【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及叶轮叶片实验测试，特别涉及一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置。
技术介绍
1、叶顶泄漏涡流结构无论是水力机械还是气动叶栅中，实验观察所需要的设备和仪器成本和制作时间均较高；对于水力机械或气动装置，都需要较长的管路系统和辅助的气动和水力装置，所需要的实验装置成本、实验装置占地面积以及耗时均较长，对于研究叶顶泄漏涡流和设计叶轮叶片几何初步实验耗费大量实验准备时间；其装置大，造价昂贵，操作困难，同时相应的实验模型制造难度大，在设计开发叶轮叶片前期工作时，急需开发一个简单易用、低成本、快捷的叶顶叶片几何实验装置来提高研究效率。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，可以解决现有技术中的实验装置的成本高，占用面积大，耗时长，不便于调节叶顶间隙尺寸以及间隙处泄露速度的问题。
2、一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，包括：
3、前置预处理段，至少包括一制冷单元；
4、实验段包括开设有开口的箱体以及光源单元，箱体开口处开设有滑槽，滑槽内设有一挡板，通过移动挡板可调节开口大小；
5、后处理段，包括用于接收实验段输出的投影画面的接收器以及计算单元，接收器与计算单元通信连接；
6、所述挡板的边侧还设有可拆卸的插条，所述插条的一侧具有叶顶几何形状，且该侧露出所述挡板外。
7、插条以及挡板的端部均为弧形，通过移动挡板可使得所述开口形成一弧形间隙。
8、
9、较佳的，滑槽处设有尺寸刻度。
10、较佳的，光源单元为矩阵式排列的多个led光源。
11、较佳的，所述前序预处理段还包括导流格栅、测速仪以及温控仪，制冷单元产生的冷风经由导流格栅整流后进入所述实验段。
12、较佳的，箱体为不透明体。
13、一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验方法，包括如下步骤：
14、步骤一：根据实验需求选择对应的插条；
15、步骤二：调节挡板位置，控制开口大小；
16、步骤三：启动制冷单元，基于室温调节制冷温度和制冷设备风扇转速；
17、步骤四：打开光源单元，开口处冷暖空气交汇，密度不一，会折射光线，接收器上会出现明暗相间的纹路，显示当前的空气流动；
18、步骤五：将接收器所接收的原有画面对比度增强，并求解出速度矢量场以及涡量场参数；
19、步骤六：改变插条种类、开口大小、空气流动速度中的一个或多个参数，按照上述步骤进行对照实验。
20、步骤五中速度矢量场的计算方法如下：
21、向箱体内投入反光颗粒，通过接收器可以得到反光颗粒的分布位置图，获取反光颗粒在一定时间内的位置变化图，求解出其速度矢量场；
22、步骤五中涡量场的涡量的计算采用如下公式：
23、
24、其中，ω为涡量，vy为涡量场在y轴方向上的速度，vx为涡量场在x轴方向上的速度。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过可拆卸的插条便于修改叶顶几何形状，成本低，操作简单，实验现象较为明显，精度也能满足基本要求；
26、通过移动推板来改变叶顶间隙的大小，解决了现有的带有端壁的叶轮旋转装置存在的修改间隙成本高、干涉难度高等问题；较之普通叶轮选装装置，更容易实现间隙进口泄漏速度可调，投影成像快速采集，便于分析，效率高。
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1.一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述插条以及挡板的端部均为弧形，通过移动挡板可使得所述开口形成一弧形间隙。
3.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述挡板上开设有与所述插条配合的齿槽。
4.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述滑槽处设有尺寸刻度。
5.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述光源单元为矩阵式排列的多个LED光源。
6.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述前序预处理段还包括导流格栅、测速仪以及温控仪，制冷单元产生的冷风经由导流格栅整流后进入所述实验段。
7.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述箱体为不透明体。
8.一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验方法，其特征在于，包括：p>
9.如权利要求8所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验方法，其特征在于，所述步骤五中速度矢量场的计算方法如下：
10.如权利要求8所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验方法，其特征在于，所述步骤五中涡量场的涡量的计算采用如下公式：
...【技术特征摘要】
1.一种用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述插条以及挡板的端部均为弧形，通过移动挡板可使得所述开口形成一弧形间隙。
3.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述挡板上开设有与所述插条配合的齿槽。
4.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述滑槽处设有尺寸刻度。
5.如权利要求1所述的用于分析叶顶几何对泄漏涡流影响的实验装置，其特征在于，所述光源单元为矩阵式排列的多个led光源。
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张虎，王骏，赵飞，魏昌洲，臧剑波，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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