一种可用于喷嘴雾化特性PDA实验的喷雾防护罩

摘要

一种可用于喷嘴雾化特性PDA实验的喷雾防护罩，该防护罩包括正十边形的透明有机玻璃防护主体、不锈钢漏斗、不锈钢水箱，正十边形的透明有机玻璃防护主体的底部与不锈钢漏斗的顶部相连，不锈钢漏斗为倒锥形结构，不锈钢漏斗的底部与不锈钢水箱相连，三者共同组成该防护罩。本发明基于喷雾介质是水设计，使整个喷雾过程形成一个循环的系统，能够有效去除环境中空气对喷雾的扰动，同时避免在喷雾过程中产生回风，有效的提高实验精度。本喷雾防护罩具有加工简单，成本低廉，有效提高实验精度，避免喷雾对实验室的污染等优势。

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的可用于喷嘴雾化特性PDA实验的新型喷雾 防护罩，涉及到喷雾特性测量实验。本发明属于喷嘴雾化特性测量的 技术领域。

背景技术

目前，世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美、英、 法、俄等少数几个国家，技术门槛很高。航空发动机技术的发展水平 是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。燃油喷嘴作为航空发 动机的重要组成部分，对航空发动机的性能有至关重要的作用。喷嘴 性能对保证航空发动机的正常供油、起动性能、正常燃烧，提高燃烧 效率、降低污染物排放、减少壁面的烧蚀以及冒烟和积碳形成有非常 重要的影响。

在实际环境条件下，航空发动机喷嘴雾场的特性测试还存在一些 困难，如：在自然环境下利用PDA直接测试喷射实验，易受到环境 中空气的扰动影响，不仅造成测量误差，而且对喷雾介质无法进行有 效的收集，产生喷雾介质的浪费。若在一个封闭的腔室内进行PDA 测试实验，激光光束的传播路径易受其腔体影响，造成折射率发生变 化，进而引起喷雾特性数据测量误差。

发明内容

本发明是为了保证实验顺利进行的前提下，设计了一种使用简便 并有效提高测量精度的防护罩。该防护罩可减少对实验产生新的干扰 项，提高测量精度，并有效降低实验室污染，提高喷雾的再循环使用 效率。本发明的目的是提供一个直径为700mm、高为600mm的正十 边形的透明有机玻璃防护主体，顶部由两块可以左右抽拉的有机玻璃 板盖组成，在每板盖的中间开一个直径为10cm的半圆孔，用来使喷 嘴的固定杆以及喷雾介质的供质管进入防护罩内部进行喷雾。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种可用于喷嘴 雾化特性PDA实验的喷雾防护罩，该防护罩包括正十边形的透明有 机玻璃防护主体(1)、不锈钢漏斗(2)、不锈钢水箱(3)，正十边形 的透明有机玻璃防护主体(1)的底部与不锈钢漏斗(2)的顶部相连， 不锈钢漏斗(2)为倒锥形结构，不锈钢漏斗(2)的底部与不锈钢水 箱(3)相连，三者共同组成该防护罩。

所述正十边形的透明有机玻璃防护主体(1)、不锈钢漏斗(2)、 不锈钢水箱(3)之间为嵌套式装配结构。

所述正十边形的透明有机玻璃防护主体(1)的顶端由前后抽拉 的两块有机玻璃板作为盖板，在两块盖板相接触的中心切割有一内凹 的半圆体，两半圆体组成的通孔(5)是喷嘴及供液导管进入防护罩 的入口；正十边形的透明有机玻璃防护主体(1)的侧面且夹角为108° 的两块透明有机玻璃板的左右对称轴线上设有两个圆形孔，该两形圆 孔分别为PDA两个镜头的光路入口(6)，该光路入口(6)的设计能 有效地避免透明有机玻璃对PDA发射激光的干涉；而透明有机玻璃 的使用让实验人员观察实验的喷雾状况。不锈钢漏斗(2)和不锈钢 水箱(3)的设计，使整个实验系统形成一个喷射回收的系统，避免 了实验材料的浪费，降低了实验成本。不锈钢漏斗(2)的上口(7) 和下口(8)；不锈钢水箱(3)的侧面安装有一台抽风机(9)，不锈 钢水箱(3)的底部加工一个排液口(10)，不锈钢水箱(3)的上面 加工有一个与不锈钢漏斗(2)下口相配合的圆孔(4)。抽风机(9) 的作用是防止喷雾时防护罩内的回风干涉到正常的喷雾。正十边形的 透明有机玻璃防护主体与不锈钢的漏斗是嵌套式装配，保证了密封性； 漏斗与水箱也采用嵌套式装配。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。

1、本发明的新颖之处是设计了一种新的喷雾防护设备。PDA两 个镜头之间的夹角是由喷射介质的折射率决定的，在喷射介质为水时， 由于水的折射率为1.334，因此PDA两镜头的夹角为72°。本发明 防护罩正十边行的设计，保证了入射激光光线与对向有机玻璃板的法 线平行，使入射光与反射光重合，避免出现交叉测量体，保证了测量 精度。

2、本发明的新颖之处是使整个测量系统形成一个循环系统，避 免了资源的浪费，降低了实验成本。

附图说明

图1是本系统的正视图。

图2是本发明的正十边形透明有机玻璃板的俯视图。

图3是本发明的正十边形透明有机玻璃板的主视图。

图4是本发明漏斗的俯视图。

图5是本发明漏斗的主视图。

图6是本发明水箱的俯视图。

图7是本发明水箱的主视图。

图中：1、正十边形的透明有机玻璃防护主体，2、不锈钢漏斗，,3、 不锈钢水箱，4、圆孔，5、通孔，6、光路入口，7、上口，8、下口， 9、抽风机，10、排液口。

具体的实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1-7所示，本发明的工作过程如下，喷嘴在正十边形的透明 有机玻璃防护罩内喷雾，喷出的水将通过漏斗进入水箱，水箱上的抽 风机以适当的功率工作，排出由于喷雾产生的气流，而水箱底部所连 接的外部抽水机工作，将喷出的水吸入储水箱，作为下一时刻的喷雾 介质。

其加工应满足如下要求：

a)此种正十边形的防护罩采用磨床加工铝合金材质的金属架， 加工精为0.001mm，每个框内使用的是厚度为5mm透明的有机玻璃， 玻璃板上的每个孔时使用的激光切割的加工方法，保证了加工精度。

b)漏斗和水箱使用的是不锈钢材质，水箱是采用冲压成型的方 法加工大，水箱上的孔时使用激光切割的方法加工的。