CN105509991A - 一种烟风洞发烟装置 - Google Patents

一种烟风洞发烟装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105509991A
CN105509991A CN201510833698.XA CN201510833698A CN105509991A CN 105509991 A CN105509991 A CN 105509991A CN 201510833698 A CN201510833698 A CN 201510833698A CN 105509991 A CN105509991 A CN 105509991A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind tunnel
tinsel
oil
positive
tobacco tar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510833698.XA
Other languages
English (en)
Inventor
林麒
段训望
刘汝兵
江裕荣
陈智煌
许玉龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen University
Original Assignee
Xiamen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen University filed Critical Xiamen University
Priority to CN201510833698.XA priority Critical patent/CN105509991A/zh
Publication of CN105509991A publication Critical patent/CN105509991A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G01M9/04—Details
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G09B23/12—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics of liquids or gases

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

一种烟风洞发烟装置，涉及一种发烟装置。设有油箱通气管、油箱、输油软管、烟油流量控制器、正负极电夹，电源正负极导线，正负极接线柱、风洞实验段洞体、金属丝、绝缘连接线、烟油收集器和直流高压电源；油箱通过输油软管与金属丝相连，油箱顶部设有油箱通气管与大气相通，油箱与金属丝之间的输油软管上安装有烟油流量控制器；输油软管与金属丝分别连接在正极接线柱的两端，正极接线柱固定在风洞实验段洞体顶部开孔处；金属丝与绝缘连接线分别连接在负极接线柱的两端，负极接线柱固定在风洞实验段洞体底部开孔处；电源正负极导线连接正负极电夹；正负极电夹分别夹在正负极接线柱与金属丝连接处的裸露部分；绝缘连接线底端连接有烟油收集器。

Description

一种烟风洞发烟装置
技术领域
本发明涉及一种发烟装置，尤其是涉及用于低速风洞烟流连续显示实验的一种烟风洞发烟装置。
背景技术
在流体力学的教学与科研中，常采用烟风洞对流体运动状态进行流动显示实验。烟风洞通过烟流的变化过程来形象地反映实验模型周围气体的流动状态。
常用的烟风洞发烟方法是在风洞外加热烟油，再将所产生的烟引入风洞；或在实验模型的上游放置金属丝，将烟油涂抹在金属丝上，烟油因表面张力作用形成油珠并挂在金属丝上，然后对金属丝通电，具有一定电阻的金属丝通电后温度升高，加热油珠使其气化，产生一片细密的烟流。
刘佩莲(刘佩莲.低速回流风洞烟流显示技术的研究[J].排灌机械,1995,02:57-59+66)中提到了一种由特殊发烟器、输烟管道以及外形采用NACA0012对称翼型的发烟排管组成的发烟设备，可用于来流在15～30m/s范围内的烟流显示实验。该设备可产生持续性的烟流，但装置结构较为复杂，且烟流较粗，只适用于大型风洞进行烟流显示实验。若将该装置进行等比例缩小用于小型风洞实验，结构复杂的发烟装置容易导致风洞内流场不稳定，使得流动显示实验中的烟流无法正确反映流场状态。
公开号为CN1587947的中国发明专利申请公开了一种流动可视化微型烟气风洞装置，通过控制烟气的发生强度和流动速度，来显示不同微型结构在风洞中的流场等，以便教学演示和科学研究。该发明产生的烟流稳定，且适合小型风洞实验，便于教学实验。但是，该发明使用的发烟装置不能实现连续性的烟流，每次吹风实验都需要对发烟金属丝进行涂油操作，增加了实验过程的繁杂性。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种可用于低速风洞烟流连续显示实验，并可简捷地改变烟油的输送速度以产生连续但密集程度不同的烟流，便于教学演示和科学研究的一种烟风洞发烟装置。
本发明设有油箱通气管、油箱、输油软管、烟油流量控制器、正极电夹、负极电夹，电源正极导线、电源负极导线，正极接线柱、负极接线柱、风洞实验段洞体、金属丝、绝缘连接线、烟油收集器和直流高压电源；
油箱通过输油软管与金属丝相连，油箱顶部设有油箱通气管与大气相通，油箱与金属丝之间的输油软管上安装有烟油流量控制器；输油软管与金属丝分别连接在正极接线柱的两端，正极接线柱固定在风洞实验段洞体顶部开孔处；金属丝与绝缘连接线分别连接在负极接线柱的两端，负极接线柱固定在风洞实验段洞体底部开孔处；电源正极导线连接正极电夹，电源负极导线连接负极电夹；正极电夹和负极电夹分别夹在正极接线柱、负极接线柱与金属丝连接处的裸露部分；绝缘连接线底端连接有烟油收集器，用于拉直金属丝及收集残余烟油。
所述油箱的材质可采用抗氧化耐腐蚀材料(例如PVC，即聚氯乙烯材料)；油箱体积视需要而定，油箱可置于风洞洞体试验段前端上方，并需保持一定高度，确保油箱中的烟油持续顺着金属丝向下流动；油箱顶部封闭防尘，并设有一根通气细管，保持油箱内外压力平衡。
所述烟油通常选用发烟白、浓密、无毒无腐蚀性的矿物油，主要有煤油、纯甘油等。最好用纯甘油。
所述烟油流量控制器通过改变输油软管的横截面积，以改变烟流流量。可以选用医用输液管中的流量控制开关，安装在输油软管上，用于控制烟油的流量。
所述金属丝采用电阻率大、强度高、韧性好的金属材料，主要有铂丝、钨丝、镍铬丝等。最好采用铂丝，因为铂丝具有质柔软、延伸性好、熔点高、导电性良好且不易氧化等优点。
所述直流稳压电源的输出电压为12～18V，可采用市售的直流稳压电源转换器。
所述烟油收集器为一开口容器，位于风洞试验段洞体前端下方，具有收集槽作用，便于收集未发烟的残余烟油；且兼具拉直金属丝之功用，向上用绝缘的线状材料连接金属丝，重量适中，以可拉直金属丝为宜。
与现有风洞发烟技术比较，本发明的工作原理及有益效果如下：
本发明是一种用于风洞流动显示实验的可连续发烟的装置。开启烟油流量控制器后，烟油顺着输油软管流向金属丝。在表面张力的作用下，烟油挂在金属丝上，沿金属丝形成一列间距相同的小油珠。打开加载在金属丝两端的直流稳压电源，电流流经金属丝，使其发热，加热油珠，油珠挥发成油蒸汽，在风洞自由来流的作用下形成间距有致的相互平行的白色烟线，用于风洞流动显示实验。实验过程中，可通过烟油流量控制器控制烟油的出流速度，实现挂油和加热无缝衔接，从而产生连续的烟流。
本发明的突出特点是：(1)可作为一个单独的装置安装于风洞实验段前端，尤其是低速风洞；(2)可调节烟油流量控制器以控制烟油的出流速度，产生连续性的烟流，便于进行风洞流动显示实验，实现烟风洞实验半自动化；(3)可通过烟油收集器拉直金属丝，便于烟油在金属丝上下流顺畅、所挂油滴大小相同、间距均衡，产生高质量的处于同一垂直面的烟线。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例设有油箱通气管1、油箱2、输油软管3、烟油流量控制器4、正极电夹5、负极电夹11，电源正极导线6、电源负极导线12，正极接线柱7、负极接线柱10、风洞实验段洞体8、金属丝9、绝缘连接线13、烟油收集器14和直流高压电源。
油箱2通过输油软管3与金属丝9相连，油箱2顶部设有油箱通气管1与大气相通，油箱2与金属丝9之间的输油软管3上安装有烟油流量控制器4；输油软管3与金属丝9分别连接在正极接线柱7的两端，正极接线柱7固定在风洞实验段洞体8顶部开孔处；金属丝9与绝缘连接线13分别连接在负极接线柱10的两端，负极接线柱10固定在风洞实验段洞体8底部开孔处；电源正极导线6连接正极电夹5，电源负极导线12连接负极电夹11；正极电夹5和负极电夹11分别夹在正极接线柱7、负极接线柱10与金属丝9连接处的裸露部分；绝缘连接线13底端连接有烟油收集器14，用于拉直金属丝9及收集残余烟油。
本发明的工作原理是：油箱2中的烟油，经过输油软管3和烟油流量控制器4流向金属丝9；流过金属丝9的烟油由于表面张力的作用，在金属丝9上挂住，留下一串间隔相同的小油珠O；当对金属丝9加载直流电压时，电流通过金属丝9，由于铂丝的电阻较大，会产生较大的热量，小油珠被加热后挥发成可见的白色油蒸汽；油蒸汽在风洞实验段中的空气来流I带动下形成一片相互平行的细烟线Q。实验过程中，可根据风洞来流速度调节烟油流量控制器4开关的开度和加载的直流电压值，以获得所需的连续烟流。
所述烟油流量控制器安装在输油软管上，用于控制烟油的流速。所述输油软管的下端与穿出风洞实验段洞体上壁的金属丝相连，向金属丝连续不断地供油。所述金属丝垂直地穿过风洞实验段前端并立于来流流场中，上端通过风洞洞体上壁的接线柱与输油软管相接，下端穿出风洞实验段洞体下壁连接于另一个接线柱并与烟油收集器相连。此外，金属丝两端分别与直流稳压电源的正负极相连。所述金属丝采用电阻率大、强度高、韧性好的金属材料，例如铂丝、钨丝、镍铬丝等，最好采用铂丝；金属丝直径与所用烟油的粘度有关，若采用铂丝和纯甘油，以0.5mm左右为宜；金属丝长度根据风洞实验段截面高度调节。所述烟油收集器为一开口容器，用一连接金属丝的绝缘绳索悬挂于风洞实验段外部的下方，重量适中，以可拉直金属丝为宜，且具有残余烟油收集槽作用。

Claims (8)

1.一种烟风洞发烟装置，其特征在于设有油箱通气管、油箱、输油软管、烟油流量控制器、正极电夹、负极电夹，电源正极导线、电源负极导线，正极接线柱、负极接线柱、风洞实验段洞体、金属丝、绝缘连接线、烟油收集器和直流高压电源；
油箱通过输油软管与金属丝相连，油箱顶部设有油箱通气管与大气相通，油箱与金属丝之间的输油软管上安装有烟油流量控制器；输油软管与金属丝分别连接在正极接线柱的两端，正极接线柱固定在风洞实验段洞体顶部开孔处；金属丝与绝缘连接线分别连接在负极接线柱的两端，负极接线柱固定在风洞实验段洞体底部开孔处；电源正极导线连接正极电夹，电源负极导线连接负极电夹；正极电夹和负极电夹分别夹在正极接线柱、负极接线柱与金属丝连接处的裸露部分；绝缘连接线底端连接有烟油收集器，用于拉直金属丝及收集残余烟油。
2.如权利要求1所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述油箱的材质采用抗氧化耐腐蚀材料。
3.如权利要求1所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述烟油选用发烟白、浓密、无毒无腐蚀性的矿物油。
4.如权利要求3所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述矿物油选自煤油或纯甘油。
5.如权利要求1所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述烟油流量控制器选用医用输液管中的流量控制开关。
6.如权利要求1所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述金属丝选自铂丝、钨丝或镍铬丝。
7.如权利要求1所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述直流稳压电源的输出电压为12～18V。
8.如权利要求1所述一种烟风洞发烟装置，其特征在于所述烟油收集器为一开口容器，位于风洞试验段洞体前端下方。
CN201510833698.XA 2015-11-26 2015-11-26 一种烟风洞发烟装置 Pending CN105509991A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510833698.XA CN105509991A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种烟风洞发烟装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510833698.XA CN105509991A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种烟风洞发烟装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105509991A true CN105509991A (zh) 2016-04-20

Family

ID=55718135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510833698.XA Pending CN105509991A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 一种烟风洞发烟装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105509991A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106568386A (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 南京航空航天大学 一种基于持续烟线的空间流场自动化测量装置及测量方法
CN107764507A (zh) * 2017-11-16 2018-03-06 同济大学 适用于建筑设计初期的风洞流场可视化装置及其使用方法
CN109084950A (zh) * 2018-09-11 2018-12-25 南京工业大学 一种适用于洁净室内流场的可视化设备
CN110726525A (zh) * 2019-11-01 2020-01-24 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种便携式烟流装置
CN111175009A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 中航通飞研究院有限公司 一种便携式流场显示发烟设备
CN113188749A (zh) * 2021-05-07 2021-07-30 中国民航大学 一种一体可调式烟风洞发烟装置
CN113945356A (zh) * 2021-10-15 2022-01-18 南京航空航天大学 一种适用于烟线流场可视化实验的装置和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3563224A (en) * 1967-10-26 1971-02-16 Nat Res Dev Smoke generators
US3964304A (en) * 1974-04-24 1976-06-22 Parrish Kemp L Smoke generator
JPH05264397A (ja) * 1992-03-16 1993-10-12 Mirai Gijutsu Kenkyusho:Kk 流線観測方法と、その観測用風洞
JP2000162087A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd シガレットからの空気流れの評価装置、およびそれを用いたシガレットからの空気流れの評価方法
CN1587947A (zh) * 2004-09-17 2005-03-02 西安交通大学 一种流动可视化微型烟气风洞装置
JP3805896B2 (ja) * 1998-07-15 2006-08-09 川田工業株式会社 風洞実験設備用煙発生装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3563224A (en) * 1967-10-26 1971-02-16 Nat Res Dev Smoke generators
US3964304A (en) * 1974-04-24 1976-06-22 Parrish Kemp L Smoke generator
JPH05264397A (ja) * 1992-03-16 1993-10-12 Mirai Gijutsu Kenkyusho:Kk 流線観測方法と、その観測用風洞
JP3805896B2 (ja) * 1998-07-15 2006-08-09 川田工業株式会社 風洞実験設備用煙発生装置
JP2000162087A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd シガレットからの空気流れの評価装置、およびそれを用いたシガレットからの空気流れの評価方法
CN1587947A (zh) * 2004-09-17 2005-03-02 西安交通大学 一种流动可视化微型烟气风洞装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AJ SMITS 等: "《Flow visualization: techniques and examples》", 31 December 2012 *
狄义波 等: "低雷诺数下小展弦比机翼绕流的实验研究", 《上海大学学报（自然科学版）》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106568386A (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 南京航空航天大学 一种基于持续烟线的空间流场自动化测量装置及测量方法
CN106568386B (zh) * 2016-10-25 2019-03-01 南京航空航天大学 一种基于持续烟线的空间流场自动化测量装置及测量方法
CN107764507A (zh) * 2017-11-16 2018-03-06 同济大学 适用于建筑设计初期的风洞流场可视化装置及其使用方法
CN107764507B (zh) * 2017-11-16 2019-03-05 同济大学 适用于建筑设计初期的风洞流场可视化装置及其使用方法
CN109084950A (zh) * 2018-09-11 2018-12-25 南京工业大学 一种适用于洁净室内流场的可视化设备
CN111175009A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 中航通飞研究院有限公司 一种便携式流场显示发烟设备
CN111175009B (zh) * 2018-11-12 2024-06-07 中航通飞研究院有限公司 一种便携式流场显示发烟设备
CN110726525A (zh) * 2019-11-01 2020-01-24 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种便携式烟流装置
CN110726525B (zh) * 2019-11-01 2021-06-22 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种便携式烟流装置
CN113188749A (zh) * 2021-05-07 2021-07-30 中国民航大学 一种一体可调式烟风洞发烟装置
CN113945356A (zh) * 2021-10-15 2022-01-18 南京航空航天大学 一种适用于烟线流场可视化实验的装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105509991A (zh) 一种烟风洞发烟装置
CN103623926B (zh) 电捕焦油器
CN102151610A (zh) 一种产生荷电水汽的方法和放电装置及静电除尘系统
CN205264188U (zh) 一种教学用小型低速烟风洞的试验段
CN204178608U (zh) 一种滴水起电装置
CN113188755A (zh) 一种直流烟线试验风洞装置
CN107764507B (zh) 适用于建筑设计初期的风洞流场可视化装置及其使用方法
CN103645131A (zh) 电缆抗酸性试验装置
CN109084950A (zh) 一种适用于洁净室内流场的可视化设备
CN108783608A (zh) 电子烟雾化器及电子烟
CN204588704U (zh) 智能型氮气发生器
CN201184903Y (zh) 校线器
CN203462156U (zh) 一种现场金相电解抛光腐蚀仪用阳极头装置
CN202725326U (zh) 电捕焦油器
CN206547206U (zh) 一种柔性管道加热器
CN209387482U (zh) 可控温湿度的高压电场环境腐蚀的试验装置
CN203918262U (zh) 一种可调筒体专用火焰加热工装
CN203124934U (zh) 钢管内部焊接枪头
CN204101089U (zh) 侧置式太阳能热水器水温水位传感器
CN211787785U (zh) 一种中学实验用焦耳定理演示装置
KR20090076175A (ko) 교수-학습용 연기 유동가시화 장치 개발
CN217955315U (zh) 风的形成可视化演示设备
CN103824489A (zh) 一种风力测定仪
CN202814493U (zh) 无级式水位传感器
CN211697676U (zh) 一种耐香烟灼烧试验辅助部件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160420