(3) 测量系统
雾化粒径的测量可以采用PIV测量系统及相关二次开发的图像处理软件:雾化角需要采用数码照相机直接拍摄,并通过相关数字图像处理软件得以确定。
3.2 测量系统及原理
3.2.1 雾化粒径的测量方法
研究喷嘴的雾化特性需要对液雾进行试验研究,同时也离不开测量技术的应用。目前测量雾化粒径较为常用的方法是光学法,在光学测量方法中最常用的是光散射法、全息照相法、P1V方法。光散射法是以激光散射原理为理论基础,利用测试时颗粒散射光强的空间分布,测量出颗粒尺寸大小。该技术具有测量速度快、精确度高、测量范围宽、操作简便等优点。光散射法中以英国的Malvern激光粒度分析仪为代表。测量的过程为:激光光源的单色光经扩速透镜、准直透镜和光栅,穿过喷雾区,被雾状颗粒群散射,接收透镜从正面接收散射光并会聚到探测器上,探测器将感受到的散射光强分布转换成电信号送到计算机处理,求取需要的颗粒特性参数。光散射法测量粒径的系统原理
由丁马尔文粒度仪通常只能测量获取通过控制体(Control VoIume)的粒子的大小[7],本试验用的试验台雾化桶体直径较大,试验所用的喷嘴流量范围为300~800kg/h,喷雾较大,实验室没有适用于大直径测量范围的马尔文粒度仪,所以没有采用只能通过在较短时间内使喷嘴喷雾,在喷嘴喷雾下游25cm处平面上用钢板观察喷雾效果。
PIV技术是在流动显示技术的基础上,利用图像处理技术发展起来的一种新的流动测量技术。PIV技术的重要特点是突破了空间单点测量技术的局限性,可在同一时刻记录下整个测量平面的有关信息,通过计算机对图形的识别、处理和分析,可以十分有效地掌握全场的信息,从而获得流动的瞬时平面的速度场、涡量场等。近年来的研究表明,PIV技术不仅可以测量速度场,而且还可以通过对PIV图像的二次处理得到颗粒粒径分布、颗粒浓度以及颗粒速度场等信息。这是其它单点测量技术难以或无法做到的,同时现在的PIV系统还具备了与单点仪器,如激光多普勒风速计LDV等。由于它具有再现性好、精度高、实用性广和灵活性强等优点,并且可以实时测量,现已广泛应用于燃烧火焰场、热对流、火箭发射尾部流场、火炮发射口流场和柴油机喷雾等领域的研究[8,9,10,11,12,13]。我们利用该方法对不同工况条件下的液滴的粒径进行了试验测量,并采用相关软件进行了数据处理。
3.2.2 PIV测量系统
本文采用PIV仪是由丹麦Dantec公司制造的Flow Map2100型P1V仪(Particle Imaging Velocimetry,粒子成像速度仪)。该测量仪由示踪粒子发生系统、激光发射系统、图像记录等系统组成。激光发射系统包括大功率激光器、控制器、透镜组等;图像记录及处理系统包括CCD摄相机和专用的数据存储及处理器盼[14,15],原理如图3-2,3-3所示。
 
图3-2 PIV系统示意图
 
图3-3 PIV系统测量原理图
     激光发射系统
激光发射系统由两台脉冲式NdoyAG激光器和一组光学组件组成。激光器的工作频率为15Hz,每个脉冲能量为50mJ,两激光器脉冲间隔可调(300ns.300too,以满足不同流速流场测量的要求。其组成示意图如图3-3所示。光学组件的作用是将来自两个激光器的光束调节到同一光路,并通过组合透镜转换成厚度为2~3mm,具有一定扩张角度的片光源,并引向被测流场。Nd--YAG激光器发射的激光是波长为1064nm的远红外光,为非可见光,调节比较困难。通过二级谐波发生器将远红外激光倍频,变为波长为532nm的绿光,容易用肉眼观察,且处于相机比较敏感的光谱范围之内。
上一篇:基于视觉检测的直角坐标机器人设计+CAD图纸
下一篇:MCGS锅炉水温与循环水流量串级PID控制系统仿真+答辩PPT

基于网络技术的转向架应力监测与评估

电动直线伺服加载系统结构设计与控制研究

面向海上平台机械电气设...

轧钢机械设备的故障监测...

起重机械的防腐设计与防腐控制【2081字】

起重机械电气与控制系统...

起重机械安全隐患与缺陷...

医院财务风险因素分析及管理措施【2367字】

国内外图像分割技术研究现状

中国学术生态细节考察《...

C#学校科研管理系统的设计

神经外科重症监护病房患...

AT89C52单片机的超声波测距...

志愿者活动的调查问卷表

10万元能开儿童乐园吗,我...

承德市事业单位档案管理...

公寓空调设计任务书