CN110470495A - 常压喷雾试验台 - Google Patents

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陈晨
赵磊
何佳伟
王文涛
唐文献
夏晶
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种常压喷雾试验台，由上到下依次由喷嘴调节台、试验台台架、收集台、滚珠丝杠滑台、抽风装置组成；喷嘴调节台固定在试验台台架侧边；收集台嵌入在试验台框架中，收集台底部设有丝杠滑块与滚珠丝杠滑台连接；抽风装置位于收集台下方，本发明可实现喷嘴在三维空间上的多方向移动，适用于不同喷注器的检测，实现了喷雾量和喷雾位置的自动化控制，同时优化整体结构，最大化降低液滴的飞溅，提高了液滴测量精度，提高实验效率；另外本发明结构简单，成本低，安装方便，便于更换部件及维护。

Description

常压喷雾试验台
技术领域
本发明涉及喷雾装置，特别涉及一种常压喷雾试验台。
背景技术
喷雾装置被广泛运用于农业、工业、医学及航空航天领域中，为了获取及评定喷雾装置的性能，需要搭建喷雾试验台，借助接触及非接触测量方式，对喷雾的宏观特性和微观特性进行测量，而嘴喷雾特性宏观参数主要包括雾化锥角、射流贯穿长度、液膜破碎的距离、液滴在喷雾场的分布，微观特性参数又包括液滴尺寸、在流场中的位置、液滴在流场中的速度、温度、粒径分布。随着测量方式及喷嘴类别的多样化，势必给喷雾试验台的设计提出了更高的要求。目前试验台存在的问题主要集中在两个方面：(1)试验台喷嘴机构不具备三维移动能力，无法适用于多个测量平面及不同构型喷嘴的测量；(2)没有考虑试验台中液滴飞散现象，没有对于喷嘴下游也就是收集台处液滴进行有效处理，这一方面让部分液滴二次进入测量区域，另一方面使得测量区域发生弥散现象，特别是大流量喷嘴的测量中，影响光学测量的准确性，这都会给测量带来偏差，如国防科学技术大学刘娟博士研制的喷雾试验台，开展了详细且精密的雾化粒径、速度及形态的光学测量，但是试验台没有考虑到测量时液滴飞溅及反弹现象，这样势必给测量带来误差(刘娟.旋转锥形液膜破碎过程实验与仿真研究[D].长沙：国防科技大学,2012.)。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种喷嘴及收集台可移动、测量精度高、可降噪及防止液滴反弹的常压喷雾试验台。
技术方案：一种常压喷雾试验台由上到下依次由喷嘴调节台、试验台台架、收集台、滚珠丝杠滑台、抽风装置组成；所述的喷嘴调节台设于试验台台架一侧，收集台嵌入在试验台框架中，滚珠丝杠滑台通过滑块连接托架与收集台相连，所述的抽风装置位于收集台下方；所述的喷嘴调节台由喷嘴升降装置、喷嘴滚轴、悬臂梁、喷嘴连接架、推进剂三通组成；所述的喷嘴升降装置与悬臂梁连接，喷嘴滚轴通过滚轮安装在悬臂梁两侧连接杆凹槽内，喷嘴连接架设于喷嘴滚轴上，推进器三通设于喷嘴升降装置一侧。
进一步的，所述的喷嘴升降装置内设滚珠丝杠，通过步进电机正反转控制滚珠丝杠沿Z轴移动，从而带动喷嘴连接架上的喷嘴沿Z轴移动。
进一步的，所述的喷嘴连接架设于滚轴上，通过手动移动喷嘴滚轴，从而使喷嘴连接架上的喷嘴沿X轴移动；另外通过手动移动喷嘴连接架，从而使喷嘴连接架上的喷嘴沿Y轴移动。
进一步的，所述的试验台台架框架内侧为V型槽，与收集台下端相契合，框架底部设有导轨。
进一步的，所述的收集台的侧面为45°倾角的斜面，内侧铺设波浪棉，其内部充满细小空隙及半开孔结构能大量吸收射入的声波能量对声波起到衰减作用，降低室内反射声的干扰和回响，属于吸音棉中的一种；另外由于其较柔软，对液滴具有吸附性。其底部设有滑块。
进一步的，所述的抽风装置由风箱、风道、方圆变径管、抽风机组成；所述的方圆变径管连接风道与抽风机，风箱一端与收集台连接，另一端与风道连接，各个组件之间设有法兰，法兰中设有橡胶垫圈，提高其气密性；所述的风箱侧面为40°倾角倒梯形，可减轻风场对雾滴沉积。
有益效果：与现有技术相比，本发明有以下显著效果：1、实现喷嘴在三维空间上的多方向移动，适用于不同的喷注器，并且满足了不同平面测量；2、通过收集台铺设波浪棉，可降噪的同时也可防止液滴反弹；3、通过可移动的收集台，大大提高了测量精度，提高实验效率；4、通过优化实验台台架结构，缩小了设备体积，节约成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为喷嘴调节台结构示意图；
图3为试验台台架与收集台后视图；
图4为滚珠丝杠结构示意图；
图5为抽风装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明由不锈钢板构成，尺寸为长1100mm，宽1100mm，高1000mm，由上到下依次由喷嘴调节台1、试验台台架2、收集台3、滚珠丝杠滑台4、抽风装置5组成；所述的喷嘴调节台1设于试验台台架2一侧，收集台3嵌入在试验台台架2框架中，滚珠丝杠滑台4通过滑块连接托架11与收集台3相连，所述的抽风装置5位于收集台3下方。
如图2所示，喷嘴调节台1由喷嘴升装置6、悬臂梁7、喷嘴滚轴8、喷嘴连接架9、推进剂三通10组成；喷嘴升降装置6内设滚珠丝杠与悬臂梁7连接，喷嘴滚轴8通过滚轮安装在悬臂梁7两侧连接杆凹槽内，喷嘴滚轴8长60mm，喷嘴连接架9设于喷嘴滚轴8上，推进器三通10设于喷嘴升降装置6一侧；喷嘴升降装置6内设滚珠丝杠，通过步进电机正反转控制滚珠丝杠沿Z轴移动，从而带动喷嘴连接架9上的喷嘴沿Z轴移动；通过手动移动喷嘴滚轴8，使滚轮在悬臂梁7前端连接杆凹槽内移动，从而使喷嘴连接架9上的喷嘴沿X轴移动；通过手动移动喷嘴滚轴8上的喷嘴连接架9，从而使喷嘴连接架9上的喷嘴沿Y轴移动。另外根据悬臂梁7前端连接杆上的刻度尺确定移动距离；推进器三通10通过导管与喷嘴连接架9上的喷嘴相连，提供气液输送。通过喷嘴升降装置6、喷嘴滚轴8及喷嘴连接架9的运动实现了喷嘴在X轴、Y轴、Z轴上的多方向移动，满足了喷雾试验对于喷嘴运动的要求，适用于不同类型喷注器的检测。
如图1、图3及图4所示，试验台台架2框架内侧为V型槽，与收集台3下端相契合，框架底部设有导轨，收集台3尺寸为长1000mm，宽1000mm，高500mm，侧面为45°倾角的斜面，铺设有波浪棉，可降噪、防止液滴反弹、提高测量精度，其底部设有滑块，与滚珠丝杠滑台4的滑块连接托架11连接，当步进电机12运转时滚珠丝杠的螺母旋转带动滑块连接托架11做直线往复运动，从而使收集台3进行直线移动。
如图5所示，抽风装置5由风箱13、风道14、方圆变径管15、抽风机16组成；方圆变径管15连接风道14与抽风机16，风箱13一端与收集台3连接，另一端与风道14连接，各组件之间安装法兰并且在法兰中安置橡胶垫圈，可在一定程度上保证抽风装置的气密性，达到最佳的排风效果，保证实验的准确性，适用于大流量喷嘴试验。风箱13的侧面为40°倾角倒梯形结构，可减轻风场对雾滴沉积分布的影响。

Claims (8)

1.一种常压喷雾试验台，其特征在于：由上到下依次由喷嘴调节台(1)、试验台台架(2)、收集台(3)、滚珠丝杠滑台(4)、抽风装置(5)组成；所述的喷嘴调节台(1)设于试验台台架(2)一侧，收集台(3)嵌入在试验台台架(2)框架中，滚珠丝杠滑台(4)通过滑块连接托架(11)与收集台(3)相连，抽风装置(5)位于收集台(3)下方；所述的喷嘴调节台(1)由喷嘴升降装置(6)、悬臂梁(7)、喷嘴滚轴(8)、喷嘴连接架(9)、推进剂三通(10)组成；所述的喷嘴升降装置(6)内设滚珠丝杠与悬臂梁(7)连接，喷嘴滚轴(8)通过滚轮安装在悬臂梁(7)两侧连接杆凹槽内，喷嘴连接架(9)设于喷嘴滚轴(8)上，推进器三通(10)设于喷嘴升降装置(6)一侧。
2.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的喷嘴升降装置(6)内设滚珠丝杠通过步进电机控制。
3.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的悬臂梁(7)前端连接杆设有刻度尺。
4.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的试验台台架(2)框架内侧为V型槽，与收集台(3)下端相契合，框架底部设有导轨。
5.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的收集台(3)的侧面为45°倾角的斜面，底部设有滑块。
6.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的收集台(3)内侧铺设波浪棉。
7.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的抽风装置(5)由风箱(13)、风道(14)、方圆变径管(15)、抽风机(16)组成；所述的方圆变径管(15)连接风道(14)与抽风机(16)，风箱(13)一端与收集台(3)连接，另一端与风道(14)连接。
8.根据权利要求1所述的常压喷雾试验台，其特征在于：所述的抽风装置(5)各个组件之间设有法兰，法兰中设有橡胶垫圈。
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