CN104237556B - 一种湍流发生器piv测量*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种湍流发生器PIV测量***，包括升降平台装置、有机透明玻璃缸、湍流发生器、PIV激光发射器和PIV专用CCD相机；所述有机透明玻璃缸位于所述上底板上，所述上底板上的观察孔下方设有平面镜，所述PIV激光发射器正对所述有机透明玻璃缸，所述PIV专用CCD相机的镜头对准所述平面镜。本发明采用液压装置及采用平面镜折射湍流发生器内部流场，实现了对湍流发生器内部流场的PIV测量，具有结构简单、调节方便、节省安装空间等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种湍流发生器PIV测量***，可用在对湍流发生器的内部流场轴向及径向方向速度的PIV测量。
背景技术
PIV (Particle Image Velocimetry)为粒子图像测速法，是一种瞬态、多点、无接触式的流体力学测速方法，广泛的应用于流场测试的测量。
中浓输送技术减少了制浆过程中的用水量和造纸废水排放量，减少了对环境的污染。湍流发生器能否实现中浓纸浆悬浮液的流态化及气液分离是决定纸浆悬浮液能否顺利输送的前提条件。如何对湍流发生器内部流场的PIV测量，了解分析流场结构，对提高和改善湍流发生器的性能具有非常重要的理论基础意义。
经搜索查询，还未见对湍流发生器的PIV测量装置的相关文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湍流发生器PIV测量装置，用于对湍流发生器内部流场的PIV测量。
为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种湍流发生器PIV测量***，包括升降平台装置、有机透明玻璃缸、湍流发生器、PIV激光发射器和PIV专用CCD相机；所述湍流发生器采用有机玻璃透明材料制成，所述湍流发生器安装在轴上，所述湍流发生器位于所述有机透明玻璃缸内部；所述升降平台装置包括上底板和下底板，所述上底板上开有观察孔，所述上底板和所述下底板的两侧对称分布有第一支架和第二支架，所述第一支架一端与所述下底板通过第一转动副连接，另一端与所述上底板通过第二转动副连接，所述第二支架一端与所述下底板通过第三转动副连接，另一端与所述上底板通过第四转动副连接，所述上底板和所述下底板每侧的第一支架和第二支架交叉布置，所述上底板和所述下底板两侧对称的两个第一支架之间还连接有第三支架，所述第三支架的两端与所述两个第一支架之间通过第五转动副连接，所述上底板和所述下底板两侧两个对称的第二支架之间还连接有第四支架，所述第四支架的两端与所述两个第二支架之间通过第六转动副连接，所述第三支架上安装有液压缸，所述液压缸上液压杆的顶端固定在所述第四支架上；所述有机透明玻璃缸位于所述上底板上，所述上底板上的观察孔下方设有平面镜，所述PIV激光发射器正对所述有机透明玻璃缸，所述PIV专用CCD相机的镜头对准所述平面镜。
上述方案中，所述湍流发生器、所述轴和所述观察孔的中心轴线在同一条直线上。
上述方案中，所述平面镜与水平面的夹角为45°。
上述方案中，所述观察孔的孔径大于所述湍流发生器的外径。
上述方案中，所述平面镜固定在所述第一支架上。
上述方案中，所述有机透明玻璃缸内壁面整体呈圆柱状，所述有机透明玻璃缸的外壁面中至少有一个平面壁，所述PIV激光发射器正对所述平面壁。
本发明通过采用液压装置调节高度位置及采用平面镜折射湍流发生器内部流场，实现了对湍流发生器内部流场的PIV测量，具有结构简单、调节方便、节省安装空间等特点。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为液压支撑平台的结构示意图。
图3为有机透明玻璃缸的结构示意图。
图中：1、下底板；2、第一转动副；3、第一支架；4、第五转动副；5、液压杆；6、平面镜；7、第六转动副；8、第二支架；9、第四转动副；10、上底板；11、有机透明玻璃缸；12、湍流发生器；13、轴；14、PIV激光发射器；15、第二转动副；16、PIV专用CCD相机；17、第三转动副。18、第三支架；19、观察孔；20、平面壁。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式做进一步说明。
如图1图2和图3所示，一种湍流发生器PIV测量装置，包括一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，包括升降平台装置、有机透明玻璃缸11、湍流发生器12、PIV激光发射器14和PIV专用CCD相机16；所述湍流发生器12采用有机玻璃透明材料制成，所述湍流发生器12安装在轴13上，所述湍流发生器12位于所述有机透明玻璃缸11内部；所述升降平台装置包括上底板10和下底板1，所述上底板10上开有观察孔19，所述观察孔19的孔径大于所述湍流发生器12的外径。所述上底板10和所述下底板1的两侧对称分布有第一支架3和第二支架8，所述第一支架3一端与所述下底板1通过第一转动副2连接，另一端与所述上底板10通过第二转动副15连接，所述第二支架8一端与所述下底板1通过第三转动副17连接，另一端与所述上底板10通过第四转动副9连接，所述上底板10和所述下底板1每侧的第一支架3和第二支架8交叉布置，所述上底板10和所述下底板1两侧对称的两个第一支架3之间还连接有第三支架18，所述第三支架18的两端与所述两个第一支架3之间通过第五转动副4连接，所述上底板10和所述下底板1两侧两个对称的第二支架8之间还连接有第四支架，所述第四支架的两端与所述两个第二支架8之间通过第六转动副7连接，所述第三支架18上安装有液压缸，所述液压缸上液压杆5的顶端固定在所述第四支架上；通过调节液压杆5的长度，从而可以方便调节上底板10的高度。所述有机透明玻璃缸11位于所述上底板10上，所述湍流发生器12、所述轴13和所述观察孔19的中心轴线在同一条直线上。所述上底板10上的观察孔下方设有平面镜6，所述平面镜6固定在所述第一支架3上，所述平面镜6与水平面的夹角为45°，所述PIV专用CCD相机16的镜头对准所述平面镜6。所述有机透明玻璃缸内壁面整体呈圆柱状，所述有机透明玻璃缸的外壁面中至少有一个平面壁20，所述PIV激光发射器14正对所述平面壁20。通过平面镜6来折射湍流发生器内部流场，为PIV激光发射器14及PIV专用CCD相机16布置提供足够的空间。
工作过程为：通过调节液压杆5的长度，从而可以调节上底板10的上下高度，将平面镜6位于上底板10上的观察孔下面，与水平线成45度角。通过PIV激光发射器14发出激光对湍流发生器12的内部流场进行照射，反射光途经上底板10上的孔，再由平面镜6来折射，最终通过PIV专用CCD相机16对流场进行拍摄。
Claims (6)
1.一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，包括升降平台装置、有机透明玻璃缸（11）、湍流发生器（12）、PIV激光发射器（14）和PIV专用CCD相机（16）；所述湍流发生器（12）采用有机玻璃透明材料制成，所述湍流发生器（12）安装在轴（13）上，所述湍流发生器（12）位于所述有机透明玻璃缸（11）内部；所述升降平台装置包括上底板（10）和下底板（1），所述上底板（10）上开有观察孔（19），所述上底板（10）和所述下底板（1）的两侧对称分布有第一支架（3）和第二支架（8），所述第一支架（3）一端与所述下底板（1）通过第一转动副（2）连接，另一端与所述上底板（10）通过第二转动副（15）连接，所述第二支架（8）一端与所述下底板（1）通过第三转动副（17）连接，另一端与所述上底板（10）通过第四转动副（9）连接，所述上底板（10）和所述下底板（1）每侧的第一支架（3）和第二支架（8）交叉布置，所述上底板（10）和所述下底板（1）两侧对称的两个第一支架（3）之间还连接有第三支架（18），所述第三支架（18）的两端与所述两个第一支架（3）之间通过第五转动副（4）连接，所述上底板（10）和所述下底板（1）两侧两个对称的第二支架（8）之间还连接有第四支架，所述第四支架的两端与所述两个第二支架（8）之间通过第六转动副（7）连接，所述第三支架（18）上安装有液压缸，所述液压缸上液压杆（5）的顶端固定在所述第四支架上；所述有机透明玻璃缸（11）位于所述上底板（10）上，所述上底板（10）上的观察孔下方设有平面镜（6），所述PIV激光发射器（14）正对所述有机透明玻璃缸（11），所述PIV专用CCD相机（16）的镜头对准所述平面镜（6）。
2.根据权利要求1所述的一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，所述湍流发生器（12）、所述轴（13）和所述观察孔（19）的中心轴线在同一条直线上。
3.根据权利要求1或2所述的一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，所述平面镜（6）与水平面的夹角为45°。
4.根据权利要求1或2所述的一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，所述观察孔（19）的孔径大于所述湍流发生器（12）的外径。
5.根据权利要求1或2所述的一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，所述平面镜（6）固定在所述第一支架（3）上。
6.根据权利要求1或2所述的一种湍流发生器PIV测量***，其特征在于，所述有机透明玻璃缸内壁面整体呈圆柱状，所述有机透明玻璃缸的外壁面中至少有一个平面壁（20），所述PIV激光发射器（14）正对所述平面壁（20）。
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