CN113484010A - 一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法 - Google Patents

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殷俊清
程云飞
赵诚诚
陈永当
顾金芋
李楠
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    • G—PHYSICS
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法，包括以下步骤：确定被测流场的射流中心线位置；不同截面上径向速度分布测量；数据提取与处理。通过测取距喷嘴出口不同距离截面上的径向速度分布数据得到该截面上的等速圆半径，进而计算出其有效射流体积，最终得到其综合性能量化值，经过该测定方法可以简单、准确地判断出辅助喷嘴的综合性能，为实现辅助喷嘴的优化设计及引纬参数的选取提供参考，进而保证最佳的引纬效果。

Description

一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法
技术领域
本发明属于辅助喷嘴性能评价技术领域，尤其涉及一种用于喷气织机上辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法。
背景技术
现有辅助喷嘴的评价标准的对象主要为单圆孔辅助喷嘴，对其性能的评价较为单一，主要以辅助喷嘴的最大出口速度或流速衰减作为评价指标，而实验测定方法也集中于对辅助喷嘴的最大出口速度或流速衰减的测量，这些方法都无法较为准确的量化多孔及异形结构喷孔辅助喷嘴的整体喷射性能，基于此，本发明提出一种适用于不同类型辅助喷嘴性能评价的实验方法，即一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辅助喷嘴有效射流体积的实验测定方法，为实现辅助喷嘴的优化设计及引纬参数的选取提供参考，进而保证最佳的引纬效果。
本发明提供的技术方案如下：
一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法，包括以下步骤：
S1：确定被测流场的射流中心线位置，为了保证辅助喷嘴实验测试的准确性减小实验误差，实验采取将待测辅助喷嘴固定，以装夹在高精度三维移动工作台上的毕托管紧密贴合于待测辅助喷嘴的中心喷孔处，测量前借助专用工具调整三维移动工作台在空间中的位置以保证毕托管测量的初始位置位于辅助喷嘴流场的射流中心线上；
S2：不同截面上径向速度分布测量，确定初始测试位置后利用高精度三维移动工作台沿X方向精确移动毕托管一定距离来测量不同截面处数据点；
S3：数据提取与处理，为保证能够测得过流场中心最大气流速度线上的最大等速圆半径值，应该测得足够多的实验数据取其中最大半径值作为该截面处最终数值。
进一步的，一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法所采用的测试系统，包括气流控制模块和数据处理模块；所述气流控制模块包括空气压缩机、储气罐、空气过滤器和调压阀，所述空气压缩机压缩外界空气后存储在所述储气罐内，再经所述空气过滤器处理后得到可供实验所使用的压缩气体，最后由所述调压阀控制供气压力0.3Mpa下输送到辅助喷嘴入口，经其喷管加速后得到高速引纬气流；所述数据处理模块包括毕托管、HM-20气流压力传感器、NI数据采集卡和PC端LabView气压测试程序，所述毕托管和所述HM-20气流压力传感器的电压输出信号由所述NI数据采集卡进行取样采集后，然后经所述LabView测试程序分析后可得到各个采样点的气压值，最终通过伯努利方程计算可得采样点处气流速度值。
与现有技术相比该发明的有益效果如下：通过测取距喷嘴出口不同距离截面上的径向速度分布数据得到该截面上的等速圆半径，进而计算出其有效射流体积，最终得到其综合性能量化值，经过该测定方法可以简单、准确地判断出辅助喷嘴的综合性能，为实现辅助喷嘴的优化设计及引纬参数的选取提供参考，进而保证最佳的引纬效果。
附图说明
图1为本发明的一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法的流程示意图。
图2为本发明一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法中辅助喷嘴不同截面处气流速度测试点位置示意图。
图3为本发明一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法中辅助喷嘴自由流场气流测试系统原理图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法，包括以下步骤：
S1：确定被测流场的射流中心线位置，为了保证辅助喷嘴实验测试的准确性减小实验误差，实验采取将待测辅助喷嘴固定，以装夹在高精度三维移动工作台上的毕托管紧密贴合于待测辅助喷嘴的中心喷孔处，测量前借助专用工具调整三维移动工作台在空间中的位置以保证毕托管测量的初始位置位于辅助喷嘴流场的射流中心线上。
S2：不同截面上径向速度分布测量，确定初始测试位置后利用高精度三维移动工作台沿X方向精确移动毕托管一定距离来测量不同截面处数据点。本发明以测量距喷嘴出口10mm处等速圆半径为例进行说明，如图2所示，以Z方向上流场边界处点A为测试起点，点F为测试终点测取线段AF上速度分布数据。为保证实验精度需获得足够多的数据点，因此测试线AF上相邻两测试点间距设为0.01mm并测取该点处数据，每测取一点处的静压与总压后调节Z方向上的测试点间距，以此类推即可测得该测试线AF上数据，AF线上的数据测量完毕后，固定X和Z方向的测试位置，调节Y方向正向移动0.02mm使得测试线AF与BG间的间隔为0.02mm，重复前述测试线AF的测量过程即可获得测试线BG、CH、DI、EJ的实验数据。
S3：数据提取与处理，为保证能够测得过流场中心最大气流速度线上的最大等速圆半径值，应该测得足够多的实验数据取其中最大半径值作为该截面处最终数值。
如图3所示，该测定方法所采用的测试系统包括气流控制模块和数据处理模块；气流控制模块包括空气压缩机、储气罐、空气过滤器和调压阀，空气压缩机压缩外界空气后存储在所述储气罐内，再经空气过滤器处理后得到可供实验所使用的压缩气体，最后由调压阀控制供气压力0.3Mpa下输送到辅助喷嘴入口，经其喷管加速后得到高速引纬气流；数据处理模块包括毕托管、HM-20气流压力传感器、NI数据采集卡和PC端LabView气压测试程序，毕托管和HM-20气流压力传感器的电压输出信号由NI数据采集卡进行取样采集后，然后经LabView测试程序分析后可得到各个采样点的气压值，最终通过伯努利方程计算可得采样点处气流速度值。

Claims (2)

1.一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确定被测流场的射流中心线位置，为了保证辅助喷嘴实验测试的准确性减小实验误差，实验采取将待测辅助喷嘴固定，以装夹在高精度三维移动工作台上的毕托管紧密贴合于待测辅助喷嘴的中心喷孔处，测量前借助专用工具调整三维移动工作台在空间中的位置以保证毕托管测量的初始位置位于辅助喷嘴流场的射流中心线上；
S2：不同截面上径向速度分布测量，确定初始测试位置后利用高精度三维移动工作台沿X方向精确移动毕托管一定距离来测量不同截面处数据点；
S3：数据提取与处理，为保证能够测得过流场中心最大气流速度线上的最大等速圆半径值，应该测得足够多的实验数据取其中最大半径值作为该截面处最终数值。
2.权利要求1所述的一种辅助喷嘴有效射流体积实验测定方法所采用的测试系统，其特征在于，包括气流控制模块和数据处理模块；所述气流控制模块包括空气压缩机、储气罐、空气过滤器和调压阀，所述空气压缩机压缩外界空气后存储在所述储气罐内，再经所述空气过滤器处理后得到可供实验所使用的压缩气体，最后由所述调压阀控制供气压力0.3Mpa下输送到辅助喷嘴入口，经其喷管加速后得到高速引纬气流；所述数据处理模块包括毕托管、HM-20气流压力传感器、NI数据采集卡和PC端LabView气压测试程序，所述毕托管和所述HM-20气流压力传感器的电压输出信号由所述NI数据采集卡进行取样采集后，然后经所述LabView测试程序分析后可得到各个采样点的气压值，最终通过伯努利方程计算可得采样点处气流速度值。
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