[发明专利]一种喷嘴空化流动纳秒级闪光成像试验装置及方法

权利要求书

1.一种喷嘴空化流动纳秒级闪光成像试验装置，包括测试系统和管路系统，其特征在于：

所述测试系统包括共轨控制系统（8）、计算机（10）、第一CCD相机（11）、第二CCD相机（12）、同步器（13）、纳秒级白光源闪光系统（15），所述同步器（13）分别与共轨控制系统（8）、计算机（10）、第一CCD相机（11）、第二CCD相机（12）、纳秒级白光源闪光系统（15）相连，用于控制高速纳秒级白光源闪光系统（15）发射白光的时间与第一CCD相机（11）和第二CCD相机（12）的拍摄时间，所述共轨控制系统（8）还分别与液体储存罐（1）中的温度传感器、共轨管（7）相连接，测试系统用于测试透明喷嘴内部空泡发生、发展和溃灭过程；

所述管路系统包括通过管路依次相连的液体储存罐（1）、滤清器（3）、高压泵（4）、共轨管（7）、压力表（9）、透明喷嘴（14），所述液体储存罐（1）上设置有加热瓦（2）和冷却风扇（5），所述高压泵（4）上连接有电机 （6），所述共轨管（7）的出流管路分别连接至共轨控制系统（8）和透明喷嘴（14），共轨管（7）和透明喷嘴（14）的连接管道上设置有压力表（9）；当共轨管（7）里的流体压力高于试验所设定压力值时，共轨管（7）中的流体通过第一回流管路流回至液体储存罐（1），以使共轨管（7）里的流体压力与试验所设定压力一致；透明喷嘴（14）中的流体通过第二回流管路回流至液体储存罐（1）；管路系统用于为整个试验系统提供连续、稳定的高压流体，实现整个装置的自动循环，同时还可实现燃油温度的自动调节。

2.一种喷嘴空化流动纳秒级闪光成像试验方法，包括如下步骤：

A、液体储存罐（1）中的流体经过加热瓦（2）加热或经冷却风扇（5）冷却而达到试验所设定的值；

B、随后，液体储存罐（1）中的流体经滤清器（3）到达高压泵（4）的入口，经过高压泵（4）加压后，流体被送入共轨管（7）；

C、当共轨管（7）里的流体压力高于试验所设定压力值时，打开第一回流管路进行泄压，当共轨管（7）里的流体压力与试验所设定压力一致时，通过同步器（13）控制共轨控制系统（8）发出指令，使流体经过压力表（9）到达透明喷嘴（14）；

D、当流体流过透明喷嘴（14）时，同步器（13）控制纳秒级白光源闪光系统（15）发射白光的时间与相机拍摄的时间，使得纳秒级白光源闪光系统（15）发射第一次白光时，第一CCD相机（11）成像，纳秒级白光源闪光系统（15）发射第二次白光时，第二CCD相机（12）成像，纳秒级白光源闪光系统（15）发射第三次白光时，第一CCD相机（11）成像，如此的循环，获得相隔为纳秒时刻的图片，将拍摄的图片存储到计算机（10），用于后期分析，流过透明喷嘴（14）的流体随后通过第二回流管路流回液体储存罐（1）。

3.根据权利要求2所述的一种喷嘴空化流动纳秒级闪光成像试验方法，其特征在于：所述试验方法还包括燃油温度控制方法，其步骤为：通过共轨控制系统（8）设定燃油温度在试验所需要的温度并启动燃油温度控制按钮，系统进入燃油温度自动控制；当燃油温度低于设定的试验温度时，系统自动开启加热瓦（2），对燃油进行加热，当温度升至设定的试验温度时，温度传感器发出信号，加热瓦（2）停止对燃油加热；当燃油温度高于设定的试验温度时，系统自动地开启冷却风扇（5），对燃油进行降温，当温度降至设定的试验温度时，温度传感器发出信号，冷却风扇对燃油停止冷却。