【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机测试，具体是指一种可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统。
技术介绍
1、主动式预燃室发动机采用稀薄燃烧技术以提高发动机热效率,发动机缸内混合气过稀条件下容易产生失火断火等情况，当局部火焰传播较慢时更易产生爆震等情况，因而可以利用主动式预燃室进行射流火焰点火，在主燃室内形成多个着火点，从而保证稀薄混合气的燃烧。
2、利用可视化技术进行预燃室内部混合气形成、点火与火焰传播、射流发展演变过程进行研究，填补预燃室内部信息实验数据的缺失，对于系统深入研究预燃室射流具有重要推进意义，特别是对于预燃室内喷雾撞击复杂壁面、复杂壁面及气流诱导下的混合气形成，目前还未有公开文献发表，因此，预燃室的可视化可进一步填补这方面的国际空白；
3、由于，主动预燃室内容积狭小，结构紧凑复杂，存在光路折射、反射复杂多变，采集真实有效图像存在一定难度，因此，需要对主动预燃室进行结构设计，并对测量系统的结构分布进行整体设计。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，以在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，包括高速相机、光源、定容弹以及测试模块，定容弹为正六面体，测试模块插装于定容弹顶端面上，定容弹四个侧面和底端面均设置有石英视窗，测试模块包括喷油器、火花塞、
4、其中，可视预燃室体与中间连接体连接，在中间连接体下端面形成位于其内部的预燃室，五个石英视窗均对齐于预燃室，用于采集预燃室内的图像信息；预燃室包括上部锥台状的锥形腔室、中部的柱状腔室和下部锥台状的射流腔，锥形腔室、柱状腔室和射流腔均具有共线的回转中心线，射流腔的锥面上环形均匀分布有数个射流孔；
5、可视预燃室体采用石英玻璃一体化加工形成，其外部由上至下形成第一观察体、第二观察体和射流端体，三者均位于定容弹弹腔内，且由第一观察体、第二观察体和射流端体可观察到完整的预燃室，第一观察体对应于锥形腔室，第二观察体对应于柱状腔室；第一观察体和第二观察体均为正方形柱体结构，两者呈上大下小的阶梯状层叠结构，第一观察体具有四个第一侧平面，分别一一对应平行于定容弹四个侧面上的石英视窗，第一观察体的底端面平行于定容弹底端面上的石英视窗，同样地，第二观察体具有四个第二侧平面，分别一一对应平行于定容弹四个侧面上的石英视窗，第二观察体的底端面平行于定容弹底端面的石英视窗；射流端体呈锥台状结构，对应于射流腔，其底平面平行定容弹底端面的石英视窗；第一观察体和第二观察体的对称中心线和射流端体的中轴线均共线于回转中心线。
6、优选地，可视预燃室体的第一观察体上端向弹腔外延伸，并在其内部形成顺接锥形腔室的安装孔，中间连接体包括上部的密封台阶和下部的插接柱体，插接柱体与安装孔过渡配合，密封台阶的台阶端面与第一观察体的上端面通过第一密封垫进行密封连接。
7、更为优选地，测试模块通过安装底座和压装环安装于定容弹上，压装环与安装底座为可拆卸式连接；其中，安装底座与定容弹上端的装配孔固定连接，安装底座上开设有安装槽，安装槽槽底开设有定位方孔；密封台阶上端设置环形凸台，压装环的环面压设于环形凸台上；可视预燃室体的上端为安装台阶，第一观察体与定位方孔过渡插配，并通过安装台阶和安装槽槽底进行密封连接，安装台阶和安装槽槽底之间设置有第二密封垫。
8、进一步优选地，光源采用led光源或激光光源，光源和高速相机分别设置于两个相互垂直的石英视窗外，并分别对准石英视窗，用于形成相互垂直的打光光线和拍摄光线。
9、进一步优选地，可视预燃室体的壁厚≥3mm。
10、与现有技术相比，本专利技术的可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统具有以下的有益效果：
11、光学测量系统通过设置正方形柱体结构且为阶梯状设计的可视预燃室体，平行的打光光线自可视预燃室体底端的台阶平面或者是平整的侧平面垂直进入预燃室内，减少了光线的折射和向其他方向的反射，照亮预燃室内的喷雾或自由基，激发mie散射或plif自发光，同样地，高速相机在定容弹的侧面外或者底部进行拍摄，拍摄光线与可视预燃室体侧面的阶梯侧平面或是底部的台阶平面垂直，减少了光线的折射和向其他方向的反射，优化和改善拍摄的畸变现象。
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1.一种可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：包括高速相机、光源、定容弹以及测试模块，所述定容弹为正六面体，所述测试模块插装于所述定容弹顶端面上，所述定容弹四个侧面和底端面均设置有石英视窗，所述测试模块包括喷油器、火花塞、压力传感器、中间连接体以及可视预燃室体，所述喷油器、所述火花塞和所述压力传感器均插设安装于所述中间连接体上，所述喷油器的喷嘴端和所述火花塞的点火端由所述中间连接体下端伸出，并伸入所述可视预燃室体的预燃室内，所述压力传感器的检测端部可连通所述预燃室；
2.根据权利要求1所述的可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：所述第一观察体上端向所述弹腔外延伸，其内部构建形成顺接所述锥形腔室的安装孔，所述中间连接体包括上部的密封台阶和下部的插接柱体，所述插接柱体与所述安装孔过渡配合，所述密封台阶的台阶端面与所述第一观察体的上端面通过第一密封垫进行密封连接。
3.根据权利要求2所述的可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：所述测试模块通过安装底座和压装环安装于所述定容弹上，所述压装环与所述安装底座可拆卸连接，所述密封
4.根据权利要求1所述的可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：所述光源采用LED光源或激光光源，所述光源和所述高速相机分别设置于两个相互垂直的所述石英视窗外，并分别对准所述石英视窗，用于形成相互垂直的打光光线和拍摄光线。
5.根据权利要求3中所述的可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：所述可视预燃室体的壁厚≥3mm。
...【技术特征摘要】
1.一种可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：包括高速相机、光源、定容弹以及测试模块，所述定容弹为正六面体，所述测试模块插装于所述定容弹顶端面上，所述定容弹四个侧面和底端面均设置有石英视窗，所述测试模块包括喷油器、火花塞、压力传感器、中间连接体以及可视预燃室体，所述喷油器、所述火花塞和所述压力传感器均插设安装于所述中间连接体上，所述喷油器的喷嘴端和所述火花塞的点火端由所述中间连接体下端伸出，并伸入所述可视预燃室体的预燃室内，所述压力传感器的检测端部可连通所述预燃室；
2.根据权利要求1所述的可视预燃室喷油点火及热射流光学测量系统，其特征在于：所述第一观察体上端向所述弹腔外延伸，其内部构建形成顺接所述锥形腔室的安装孔，所述中间连接体包括上部的密封台阶和下部的插接柱体，所述插接柱体与所述安装孔过渡配合，所述密封台阶的台阶端面与所述第一观察体的上端面通过第一密封垫进行密封连接。
3.根据权利要求2所述的可视预燃室...
【专利技术属性】
技术研发人员：安彦召，赵德阳，胡志超，裴毅强，张帆，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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