CN109724807A - 一种定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置及安装方法，涉及动力机械喷雾燃烧领域，包括两个弧形导轨，四根竖直导轨，耐高温玻璃及其支撑架；四个竖直导轨分别固定在定容燃烧弹缸盖的相应位置，两个导轨通过螺栓与竖直导轨相连，耐高温玻璃通过螺栓安装在弧形导轨上；实验时耐高温玻璃的倾斜角度通过弧形导轨进行控制，碰壁距离可通过弧形导轨沿着竖直导轨上下移动，实现喷嘴与耐高温玻璃的不同距离。此外，此装置可以在不改变喷油器与壁面垂直距离的情况下，改变壁面与喷油轴线的夹角。此装置可以进行不同喷雾碰壁角度及碰壁距离对喷雾燃烧影响方面的研究，而且此设计不会对光学测试的光路造成影响。

Description

一种定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置 及安装方法

技术领域

本发明涉及动力机械的喷雾燃烧研究领域，尤其涉及到一种定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置。

背景技术

大量的实验和模拟研究表明，柴油机的喷雾雾化过程对于缸内燃烧及排放具有重要的影响，因此对喷雾燃烧过程特性进行深入研究具有重大的现实意义，而在喷雾过程中，燃油碰壁是一种不可忽视的重要现象。多年来，相关研究人员已经对碰壁现象进行了大量的研究工作，并取得了许多重大的进展，对于喷雾过程的改善做出了重要的贡献。随着近年来光学诊断技术的不断发展，对于碰壁现象的研究又为我们提供了新的方向，我们可以将光学诊断技术与碰壁方面的研究进行有机结合，进行的相关的研究。通过前人的不懈研究，我们已经了解到碰壁的角度对于喷雾过程具有重要的影响，但目前还没有一种比较成熟的装置用来专门研究定容燃烧弹中碰壁角度及碰壁距离对于喷雾以及燃烧过程的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置，该装置可实现在改变不同碰壁角度时，保持喷油嘴与平板间的垂直距离不变，可实现对单一变量的控制，使实验结果更为可靠。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的：

一种定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置，包括四个竖直导轨、两个弧形导轨和支撑架；所述弧形导轨上开设有两个弧形滑槽，弧形导轨两侧的凸起通过螺栓分别安装在相邻竖直轨道的滑道内，两个弧形导轨的弧形滑槽内均安装有方形支撑架的耳板，两个所述弧形导轨的弧形滑槽结构均置于竖直导轨所包括区域的内。

进一步的，所述弧形导轨上标有刻度。

进一步的，所述方形支撑架中心开设有槽，槽内设置有耐高温玻璃。

进一步的，所述竖直导轨设置在定容弹主体内，且竖直导轨垂直设置在定容弹缸盖的下端面上。

进一步的，所述定容弹缸盖上还设置有喷油器。

定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置的工作方法，包括如下步骤：

步骤一：将四个竖直导轨通过螺钉垂直固定在定容弹缸盖的下端面上；

步骤二：将两个弧形导轨通过螺栓安装在竖直导轨的滑道内，将安装有耐高温玻璃的支撑架安装在弧形导轨弧形滑槽内；

步骤三：按照实验方案，通过弧形导轨调节耐高温玻璃倾斜角度，通过竖直导轨上的螺栓调节耐高温玻璃与喷嘴的距离；

步骤四：将定容弹缸盖安装在定容弹主体上，调整好光路系统及拍摄系统即可开始实验；

步骤五：按照实验方案完成实验后，打开定容弹缸盖取出装置。

有益效果：

1.定容弹主体相比较传统水平放置的耐高温玻璃，此装置适用更广的碰壁角度范围，可以研究不同碰壁角度对于喷雾碰壁的影响。

2.此装置保证了在改变不同碰壁角度时，可实现喷油嘴与平板间的垂直距离不变，实现了对单一变量的控制，使实验结果更为可靠。

3.采用竖直导轨与弧形导轨结合的方式，实现了既可以改变碰壁角度，也可改变碰壁距离，且装置结构简单，实用性强。

4.采用耐高温玻璃，不仅可以实现从正向进行拍摄碰壁的侧面情形，还可以在平板底部加入45°反射镜，实现从平板底部进行拍摄，可以从另一个维度对碰壁情况进行研究，实现了燃烧过程可视化。

5.此装置可以在不改变喷油器与壁面垂直距离的情况下，改变壁面与喷油轴线的夹角。

6.此装置可以进行不同喷雾碰壁角度及碰壁距离对喷雾燃烧影响方面的研究，而且此设计不会对光学测试的光路造成影响。

附图说明

图1为本发明涉及到的一定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置的结构示意图；

图2为本发明图1中涉及到的耐高温玻璃安装示意图；

图3为本发明图1涉及到的实验装置安装到定容燃烧弹中的示意图。

附图标记如下：1、竖直导轨；2、弧形导轨；3、螺栓；4、耐高温玻璃；5、支撑架；6、固定耐高温玻璃的卡片；7、螺钉；8、定容弹缸盖；9、喷油器；10、定容弹主体。

具体实施方式

为对本发明做进一步的了解，下面结合附图对本发明进行进一步说明。

一种定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，包括四根竖直导轨1、两个弧形导轨2和支撑架5；所述弧形导轨2上开设有两个弧形滑槽，弧形导轨2两侧的凸起通过螺栓3分别安装在相邻竖直轨道1的滑道内，两个弧形导轨2的弧形滑槽内均安装有方形支撑架5的耳板，两个所述弧形导轨2的弧形滑槽结构均置于竖直导轨1所包括的区域内；弧形导轨2的弧形滑槽结构安装后是一种交叉手式的结构，两个弧形导轨的弧形滑槽结构组成一个环抱。

结合附图1，一种定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置，包括四个竖直导轨1，两个弧形导轨2，一块耐高温玻璃4，以及各连接处所需的组件。所述四个竖直导轨1安装在定容弹缸盖8上，用于改变喷嘴9与耐高温玻璃4间的距离；所述耐高温玻璃4安装在喷嘴9的正下方，用于研究不用倾斜角度下的喷雾碰壁情况；所述两个弧形导轨2用于支撑耐高温玻璃4及改变耐高温玻璃4的倾斜角度。此装置保证了在改变不同碰壁角度时，可实现喷油嘴与平板间的垂直距离不变，实现了对单一变量的控制，使实验结果更为可靠。

所述弧形导轨2上标有刻度，通过在弧形导轨上设置刻度，可以方便准确地调节出不同的碰壁角度。

所述支撑架5加工一个凹槽，使耐高温玻璃4放入后表面与支撑架5平齐，使用耐高温玻璃6及螺钉7将耐高温玻璃4固定在支撑架5上。采用耐高温玻璃，不仅可以实现从正向进行拍摄碰壁的侧面情形，还可以在平板底部加入45度反射镜，实现从平板底部进行拍摄，可以从另一个维度对碰壁情况进行研究，实现了燃烧过程可视化。

所述四个竖直导轨1的安装位置需保证两个弧形导轨2在同一个圆周上，且使两个弧形导轨2上下滑动灵活；所述支撑架5的四个角上均加工出耳板，耳板上加工螺纹孔，以便与弧形导轨2进行连接，用来将耐高温玻璃4在合适的位置使用螺栓进行固定，此外使用耐高温玻璃4是为了使光路通畅，便于拍摄系统进行拍摄碰壁情况；所述两个导轨2分别有两个轨道，一共四个轨道，分别与耐高温玻璃支撑架5的四个耳板相连，通过螺栓3实现定位，保证结构稳定性的同时不影响光学测试的光路；所述两个弧形导轨2在连接时要保证轨道位于同一个圆周上，喷油嘴9位于此圆周圆心的正上方。

所述两个弧形导轨2，在弧形导轨2一侧均有刻度，可以使耐高温玻璃4实现在水平到竖直的任意位置倾斜；便于对不同碰壁角度进行控制。

所述支撑架5在四个角上要加工出如图所示的四个耳板，用于与弧形导轨2相连，耐高温玻璃5及其支撑架5整体看起来是“工”字形，四个耳板上分别加工一个螺纹孔；实验时将平板的四个耳板分别通过螺栓与弧形导轨2相连，调整到所需的角度后，拧紧螺母进行固定，即可得到实验所需的碰壁角度。所述四个竖直导轨1一端通过螺钉固定在定容弹缸盖8上，四个竖直导轨1分别通过螺栓与弧形导轨2连接，实现弧形导轨2在竖直方向上的移动。

定容燃烧弹中可调节喷雾碰壁角度及碰壁距离的实验装置的工作方法，安装使用时包括如下步骤：

步骤一：将四个竖直导轨1通过螺钉固定在定容弹缸盖8的正确位置；

步骤二：将两个弧形导轨2通过螺栓安装在竖直导轨1上，将耐高温玻璃4及其支撑架5连接好安装在弧形导轨2上；

步骤三：按照实验方案，通过弧形导轨2调节耐高温玻璃4角度，通过竖直导轨1调节耐高温玻璃4与喷嘴9的距离；

步骤四：将定容弹缸盖8安装在定容弹主体10上，调整好光路系统及拍摄系统即可开始实验；

步骤五：按照实验方案完成实验后，打开定容弹缸盖8取出此装置。

通过弧形导轨2调节耐高温玻璃4角度，通过竖直导轨1调节耐高温玻璃4与喷油嘴9的距离，该角度与距离一经确定，通过螺栓固定，如果需要改变角度或者距离的话，需要再次旋转螺栓进行调节，通过采用螺栓连接来调节角度与距离，方便操作。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，其特征在于，包括四根竖直导轨(1)、两个弧形导轨(2)和支撑架(5)；所述弧形导轨(2)上开设有两个弧形滑槽，弧形导轨(2)两侧的凸起通过螺栓(3)分别安装在相邻竖直轨道(1)的滑道内，两个弧形导轨(2)的弧形滑槽内均安装有方形支撑架(5)的耳板，两个所述弧形导轨(2)的弧形滑槽结构均置于竖直导轨(1)所包括的区域内。

2.根据权利要求1所述的定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，其特征在于，所述弧形导轨(2)上标有刻度。

3.根据权利要求1所述的定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，其特征在于，所述方形支撑架(5)中心开设有槽，槽内设置有耐高温玻璃(4)。

4.根据权利要求1所述的定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，其特征在于，所述竖直导轨(1)设置在定容弹主体(10)内，且竖直导轨(1)垂直设置在定容弹缸盖(8)的下端面上。

5.根据权利要求1所述的定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，其特征在于，所述定容弹缸盖(8)上还设置有喷油器(9)。

6.根据权利要求1所述的定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置，其特征在于，所述定容弹缸底部设置有45°的反光镜，可将定容弹喷雾正面的图像通过反光镜反射到外部放置的相机中。

7.如权利要求1至6任一项所述的定容燃烧弹中喷雾碰壁角度及碰壁距离可调的实验装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将四根竖直导轨(1)通过螺钉垂直固定在定容弹缸盖(8)的下端面上；

步骤二：将两个弧形导轨(2)通过螺栓(3)安装在竖直导轨(1)的滑道内，将安装有耐高温玻璃(4)的支撑架(5)安装在弧形导轨(2)弧形滑槽内；

步骤三：按照实验方案，通过弧形导轨(2)调节耐高温玻璃(4)倾斜角度，通过竖直导轨(1)上的螺栓(3)调节耐高温玻璃(4)与喷嘴(9)的距离；

步骤四：将定容弹缸盖(8)安装在定容弹主体(10)上，调整好光路系统及拍摄系统即可开始实验；

步骤五：按照实验方案完成实验后，打开定容弹缸盖(8)取出装置。