改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置及方法制造方法及图纸

技术编号:36824463 阅读:16 留言:0更新日期:2023-03-12 01:16
本发明专利技术公开了一种改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置及方法,所述装置包括第一示踪剂发生罐、第二示踪剂发生罐、混气罐、稀释气瓶和机械泵,第一示踪剂发生罐设置有第一热电偶、第一压力计、第一液位计、第一入液漏斗和第一加热装置,第一示踪剂发生罐与稀释气瓶、混气罐相连通,第二示踪剂发生罐设置有第二热电偶、第二压力计、第二液位计、第二入液漏斗和第二加热装置,第二示踪剂发生罐与稀释气瓶、混气罐相连通;混气罐设置有第三热电偶、第三压力计和第三加热装置,混气罐与流量计、稀释气瓶相连通,机械泵与混气罐连接。本发明专利技术在不同流场测量条件下,可得到不同气态PLIF示踪剂的投放方式,同时可以实现远程控制。同时可以实现远程控制。同时可以实现远程控制。

【技术实现步骤摘要】
改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置及方法


[0001]本专利技术属于激光光谱应用
,涉及一种示踪剂投放装置及方法,具体涉及一种改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置及方法。

技术介绍

[0002]PLIF(平面激光诱导荧光技术,Planner Laser Induced Fluorescence)作为一种激光光谱技术,目前主要应用流场可视化及流场特性研究。
[0003]PLIF流场诊断技术使用的示踪剂主要分为液态和气态两种,在进行空气流动特性研究时,需要使用气态示踪剂,示踪剂在投放的过程中会涉及示踪剂含量的多少,这也决定了拍摄的PLIF图像的强度。CN105548100B公开了一种用于PLIF流场诊断技术的示踪剂产生及注入的方法与装置,通过实现对液体示踪剂加热及应用理想气体状态方程进行计算,得到所需要的示踪剂的浓度,该方法仅适用于一种示踪剂,且不适用于携带式示踪剂的投放方式,且所有的阀门均为手动控制阀门,操作过程会带来一定的误差。
[0004]在进行PLIF实验时,根据流场的流动特性与实验的需求分析,有时单一示踪剂获取的PLIF图像已经无法满足流场某些结构特性的需求分析,需要使用两种示踪剂来进行试验;而有的时候对流场进行可视化需求时,不需要知道示踪剂的浓度,通过其他气体携带示踪剂的方式就可以满足需求;而在进行较为危险的试验时的情况,试验人员不能在现场进行操作,需要通过远程控制实现操作。因此,在不同的PLIF试验中,需要根据需求决定不同的示踪剂投放方式及控制方式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置及方法,在不同流场测量条件下,可得到不同气态PLIF示踪剂的投放方式,同时可以实现远程控制。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置,包括示踪剂发生罐、混气罐、稀释气瓶和机械泵,其中:
[0008]所述示踪剂发生罐包括第一示踪剂发生罐和第二示踪剂发生罐,第一示踪剂发生罐设置有第一热电偶、第一压力计、第一液位计、第一入液漏斗和第一加热装置,第二示踪剂发生罐设置有第二热电偶、第二压力计、第二液位计、第二入液漏斗和第二加热装置;
[0009]所述第一示踪剂发生罐设置有第一携带式投放进气管路、第一携带式投放出气管路和第一配气式投放管路,第一示踪剂发生罐通过第一携带式投放进气管路与稀释气瓶相连通,第一携带式投放进气管路上设置有电磁阀F1,第一示踪剂发生罐通过第一配气式投放管路与混气罐相连通,第一配气式投放管路上设置有电磁阀F5,第一携带式投放出气管路的出气端与电磁阀F3相连通;
[0010]所述第二示踪剂发生罐设置第二携带式投放进气管路、第二携带式投放出气管路和第二配气式投放管路,第二示踪剂发生罐通过第二携带式投放进气管路与稀释气瓶相连
通,第二携带式投放进气管路上设置有电磁阀F2,第二示踪剂发生罐通过第二配气式投放管路与混气罐相连通,第一配气式投放管路上设置有电磁阀F6,第二携带式投放出气管路的出气端与电磁阀F4相连通;
[0011]所述混气罐设置有第三热电偶、第三压力计和第三加热装置,混气罐通过第一管路与流量计相连通,第一管路上设置有电磁阀F9和减压阀F10,混气罐通过第二管路与稀释气瓶相连通,第二管路设置有电磁阀F8;
[0012]所述机械泵通过第三管路与混气罐连接,第三管路上设置有电磁阀F7。
[0013]一种利用上述示踪剂投放装置进行气体携带式示踪剂投放的方法,包括如下步骤:
[0014]步骤一、根据第一示踪剂发生罐的第一液位计读数确定是否需要添加示踪剂,如需要添加示踪剂,通过第一入液漏斗添加;
[0015]步骤二、打开稀释气瓶,在电磁阀F1~F9、减压阀F10关闭的情况下,打开电磁阀F1、电磁阀F3,稀释气体进入到第一示踪剂发生罐的示踪剂内,通过鼓泡的方式,气体通过第一携带式投放出气管路的出气端流出,到达实验环境内。
[0016]一种利用上述示踪剂投放装置进行配气式单一示踪剂投放的方法,包括如下步骤:
[0017]步骤一、根据第一示踪剂发生罐的第一液位计读数确定是否需要添加示踪剂,如需要添加示踪剂,通过第一入液漏斗添加;
[0018]步骤二、在电磁阀F1~F9、减压阀F10关闭的情况下,打开电磁阀F5与电磁阀F7,打开机械泵,将第一示踪剂发生罐和混气罐内原有的气体抽出,根据第一压力计与第三压力计示数来确定第一示踪剂发生罐和混气罐是否还有气体存在,待示数归零后,关闭电磁阀F5与电磁阀F7,并关闭机械泵;
[0019]步骤三、示踪剂在第一示踪剂发生罐内蒸发气体,通过第一压力计的读数确定蒸发的示踪剂的量;
[0020]步骤四、当第一压力计的示数达到一定值后,打开电磁阀F5,示踪剂气体进入到混气罐内,此时第三压力计的示数为P1;
[0021]步骤五、关闭电磁阀F5,打开稀释气瓶、电磁阀F8,当混气罐的压强达到P2时,关闭稀释气瓶、电磁阀F8,根据理想气体状态方程,此时混气罐内的示踪剂浓度为P1/P2;
[0022]步骤六、打开电磁阀F9、减压阀F10,通过设置流量计保证实验环境内特定浓度特定流量示踪剂的输出。
[0023]一种利用上述示踪剂投放装置进行配气式双示踪剂投放的方法,包括如下步骤:
[0024]步骤一、根据第一示踪剂发生罐的第一液位计读数确定是否需要添加示踪剂A,如需要添加示踪剂A,通过第一入液漏斗添加;
[0025]步骤二、根据第二示踪剂发生罐的第二液位计读数确定是否需要添加示踪剂B,如需要添加示踪剂B,通过第二入液漏斗添加;
[0026]步骤三、实验前,确定示踪剂A和示踪剂B的投放浓度,实验时,在电磁阀F1~F9、减压阀F10关闭的情况下,打开电磁阀F5、电磁阀F6与电磁阀F7,打开机械泵,将第一示踪剂发生罐、第二示踪剂发生罐和混气罐内原有的气体抽出,根据第一压力计、第二压力计与第三压力计示数来确定第一示踪剂发生罐、第二示踪剂发生罐和混气罐是否还有气体存在,待
示数归零后,关闭电磁阀F5、电磁阀F6与电磁阀F7,并关闭机械泵;
[0027]步骤四、示踪剂A在第一示踪剂发生罐蒸发气体,示踪剂B在第二示踪剂发生罐蒸发气体,通过第一压力计的读数确定蒸发的示踪剂A的量,通过第二压力计的读数确定蒸发的示踪剂B的量;
[0028]步骤五、当第一压力计与第二压力计的示数达到一定值后,打开电磁阀F5,示踪剂A气体会进入到混气罐内,此时第三压力计的示数为P1,关闭电磁阀F5;
[0029]步骤六、打开电磁阀F6,示踪剂B气体进入到混气罐内,此时第三压力计的示数为P2,关闭电磁阀F6;
[0030]步骤七、打开稀释气瓶、电磁阀F8,当混气罐的压强达到P3时,关闭稀释气瓶、电磁阀F8,根据理想气体状态方程,此时混气罐内示踪剂A的浓度为P1/P3,示踪剂B的浓度为(P2‑
P1)/本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置,其特征在于所述示踪剂投放装置包括示踪剂发生罐、混气罐、稀释气瓶和机械泵,其中:所述示踪剂发生罐包括第一示踪剂发生罐和第二示踪剂发生罐,第一示踪剂发生罐设置有第一热电偶、第一压力计、第一液位计、第一入液漏斗和第一加热装置,第二示踪剂发生罐设置有第二热电偶、第二压力计、第二液位计、第二入液漏斗和第二加热装置;所述第一示踪剂发生罐设置有第一携带式投放进气管路、第一携带式投放出气管路和第一配气式投放管路,第一示踪剂发生罐通过第一携带式投放进气管路与稀释气瓶相连通,第一携带式投放进气管路上设置有电磁阀F1,第一示踪剂发生罐通过第一配气式投放管路与混气罐相连通,第一配气式投放管路上设置有电磁阀F5,第一携带式投放出气管路的出气端与电磁阀F3相连通;所述第二示踪剂发生罐设置第二携带式投放进气管路、第二携带式投放出气管路和第二配气式投放管路,第二示踪剂发生罐通过第二携带式投放进气管路与稀释气瓶相连通,第二携带式投放进气管路上设置有电磁阀F2,第二示踪剂发生罐通过第二配气式投放管路与混气罐相连通,第一配气式投放管路上设置有电磁阀F6,第二携带式投放出气管路的出气端与电磁阀F4相连通;所述混气罐设置有第三热电偶、第三压力计和第三加热装置,混气罐通过第一管路与流量计相连通,第一管路上设置有电磁阀F9和减压阀F10,混气罐通过第二管路与稀释气瓶相连通,第二管路设置有电磁阀F8;所述机械泵通过第三管路与混气罐连接,第三管路上设置有电磁阀F7。2.根据权利要求1所述的改进的PLIF流场诊断技术的示踪剂投放装置,其特征在于所述示踪剂投放装置还包括编程面板,第一热电偶、第一入液漏斗、第一压力计、第一液位计、第二热电偶、第二入液漏斗、第二压力计、第二液位计、第三热电偶、第三压力计、第一加热圈、第二加热圈、第三加热圈、机械泵、流量计、电磁阀F1~F9、减压阀F10与编程面板远程连接,通过编程面板对电磁阀F1~F9进行控制,读取第一热电偶、第一压力计、第一液位计、第二热电偶、第二压力计、第二液位计、第三热电偶、第三压力计、第一加热圈加热温度、第二加热圈加热温度、第三加热圈加热温度、流量计的示数,设置第一压力计、第一液位计、第二压力计、第二液位计、第三压力计的报警值及流量计的流量设定值,当实际液位计的示数小于设定值之后产生相应的报警。3.一种利用权利要求1

2任一项所述示踪剂投放装置进行气体携带式示踪剂投放的方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:步骤一、根据第一示踪剂发生罐的第一液位计读数确定是否需要添加示踪剂,如需要添加示踪剂,通过第一入液漏斗添加;步骤二、打开稀释气瓶,在电磁阀F1~F9、减压阀F10关闭的情况下,打开电磁阀F1、电磁阀F3,稀释气体进入到第一示踪剂发生罐的示踪剂内,通过鼓泡的方式,气体通过第一携带式投放出气管路的出气端流出,到达实验环境内。4.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭江波于欣韩明宏曹振袁勋高龙武国华亓金浩刘文备张樱娜李明硕
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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