一种超临界相变微观测试与判别方法技术

本发明专利技术公开了一种超临界相变微观测试与判别方法，属于流体超临界相变判定领域，首先在不同的环境密度和环境温度下，利用超高速近场显微光学测试系统采集喷射过程中若干原始图像，从中挑选工况一致且喷雾发展过程清晰的进行图像处理；其次在喷射结束时刻挑选初始尺寸一致的液滴图像以及发展过程图像，利用数字图像处理方法，获得不同初始尺寸、不同初始速度的单液滴时空转变过程；然后根据试验设置的喷射参数和图像标定参数计算单液滴转变过程图像的喷雾时刻、液滴实际尺寸、真实运动速度；最后基于单一变量法分析不同环境密度和环境温度下的单液滴发展过程差异，总结其共性特征，确定亚临界与超临界条件下液滴相变过程的演变特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于流体超临界判别领域，尤其是涉及一种超临界相变微观测试与判别方法。

技术介绍

1、高强化发动机需要持续提高功率密度，通过增压的方式提高缸内压力，但是随着增压压力的提高，发动机爆压也随之提高，缸内的环境密度逐渐加强，传统油气室的匹配将失衡，从而导致混合效果差、燃烧恶化、热效率降低。提高燃油喷雾的混合质量是解决方向，但高增压方案提高了缸内工质的环境密度和环境温度，易发生超临界相变。受限于环境工况和试验设备等原因，超临界现象发生条件和判断准则仍存在不确定性。

2、目前关于超临界的判断方法有喷雾射流边缘混合层模糊判断法和气液界面消失法等。前者是基于宏观喷雾试验所得喷雾图像进行数字放大观测，而后者是基于超临界流体热力学状态判别。对于真实发动机条件下的喷雾过程中发生超临界相变的判断有所欠缺。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种超临界相变微观测试与判别方法，基于超高速近场显微光学测试装置捕捉喷射过程中和喷射结束后液滴发展过程数据，归纳出亚临界和超临界下液滴发展形态差异，建立微观条件下超临界本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于：对步骤1中喷雾原始图像以及步骤2中喷射结束后初始液滴图像均是通过超高速相机结合显微镜头完成观测目标区域放大获得的，其放大率范围为12X到125X，相机拍摄参数的分辨率为640×800，采样率为20000fps，拍摄间隔为20μs。

3.根据权利要求1所述的一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于，步骤2中数字图像处理方法具体为：用PCC软件对采集的原始图像进行RGB像素定位，通过固定液滴追踪截图法获取不同时刻的液滴图像；利用软...

【技术特征摘要】

1.一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于：对步骤1中喷雾原始图像以及步骤2中喷射结束后初始液滴图像均是通过超高速相机结合显微镜头完成观测目标区域放大获得的，其放大率范围为12x到125x，相机拍摄参数的分辨率为640×800，采样率为20000fps，拍摄间隔为20μs。

3.根据权利要求1所述的一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于，步骤2中数字图像处理方法具体为：用pcc软件对采集的原始图像进行rgb像素定位，通过固定液滴追踪截图法获取不同时刻的液滴图像；利用软件标尺功能测量出图像中液滴所占的像素大小、位移量和时间间隔。

4.根据权利要求1所述的一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于：步骤1中环境密度为8～22.8kg/m3，环境温度为600k～1600k。

5.根据权利要求1所述的一种超临界相变微观测试与判别方法，其特征在于，步骤3中计算喷雾...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晗，朱德灿，石智成，赵伟华，陈昊，李向荣，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：