[发明专利]一种水槽式清洗机的可视化综合试验装置

说明书

本发明公开了一种水槽式清洗机可视化综合试验装置，包括储水装置、电机、主轴、叶轮、导流装置、蜗壳、连接螺栓、弯管、挡板、PIV测量系统。叶轮位于蜗壳和导流环的内部，叶轮通过螺栓固定在主轴上并随主轴旋转，电机与储水装置的试验段连接，储水池顶部开放，蜗壳的出口段通过连接螺栓与储水装置的出水管连接，叶轮、蜗壳、导流装置、储水装置、挡板采用透明材质制成，实现水槽式清洗机各过流部件内部流动的可视化。试验过程中，可更换不同的叶轮、导流环和蜗壳模型，满足完全浸没的测量需求，利用挡板防止液面的波动，实现了清洗机内部流场的PIV测量，同时可以实现不同角度的拍摄，更加准确、更加灵活、更加全面的掌握清洗机内流场的流动规律。

技术领域

本发明属于流体机械内部流动技术领域，尤其涉及一种水槽式清洗机可视化综合试验装置。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，清洗机作为一种厨房用家电产品，越来越多的进入家庭。目前市场上的清洗机一般分为台式、柜式、槽式三种，其中，台式清洗机即为整体式独立结构，一般放置在台面上使用，但是容积较小，可以清洗的碗碟较少；柜式清洗机也是一种独立结构，容积大，但需要嵌入到橱柜中使用，且使用者需要弯腰开合，造成用户体验不好；水槽式清洗机则是与水槽结合在一起，一般安装在厨房水槽中使用，综合了台式清洗机和柜式清洗机的优点，其顶开式的开合方式，迎合了用户体验，较大的清洗容积，也解决了台式清洗机容积小的缺点。

上述各种形式的清洗机，一般均是通过水泵将水提起来，并通过喷淋臂喷向清洗空间中的碗碟从而达到清洗作用。目前对于水泵内部流场的试验研究主要采用粒子图像测速技术(PIV)和激光多普勒测速技术(LDV)等方法。由于PIV测量属于非接触式多点测量技术，不仅具有不干扰流场的特点，而且测量精度随着仪器以及数据处理算法的进步不断提升。

PIV技术目前已经广泛应用于泵内流场的测量，对离心泵、混流泵以及轴流泵轴面以及进出口断面流场的测量方法，然而上述测试方法均无法适用于对水槽式清洗机泵内部流场的测量。水槽式清洗机由于其结构的独特性，泵腔的双隔舌结构给泵内部流场的PIV测量带来极大难度。

发明内容

本发明提出了一种水槽式清洗机的可视化综合试验平台，目的在于填补水槽式清洗机可视化试验测量方法的空白。

本发明所采用的技术方案如下：

一种水槽式清洗机可视化综合试验装置结构，包括储水装置、电机、主轴、叶轮、导流装置、蜗壳、连接螺栓、弯管、挡板、PIV测量系统。

所述储水装置包括上下游两部分，上游段为储水池，下游段为试验段，底部连通；还包括量筒、两个出水管、四个定位底座、电机安装座和六个电机定位孔组成，四个蜗壳定位底座分布在蜗壳四个角，每个底座顶面上设有凸台通过螺钉与导流装置定位底座底面的凹槽相连，六个电机定位孔为60度均布设置。

所述导流装置包括导流环、固定板和导流装置固定底座，导流环位于固定板中部；固定板的四个角设置导流装置固定底座，底座顶面设有凸台通过螺钉与蜗壳固定底座底面上的凹槽连接，底面设有凹槽通过螺钉与定位底座顶面上的凸台连接。

所述叶轮位于蜗壳和导流环的内部，且与主轴连接，主轴与电机连接，电机通过电机安装座和六个电机定位孔与储水装置的试验段连接。

所述导流环与蜗壳内部平滑过渡形成光滑整体，导流环的底部与储水装置的试验段连通，所述储水装置的试验段与储水装置的储水池连通，所述储水池顶部开放。

所述蜗壳设有两个对称的出口段，蜗壳进口段直径与导流环外径相同，出口管上设有螺纹，通过连接螺栓与储水装置出水管的进口段连接，出水管的出口段与弯管进口段相连；蜗壳的四个角设置蜗壳固定底座，底座上设置凹槽和固定孔，通过螺钉与定位底座和导流装置连接。

所述叶轮、蜗壳、导流装置、储水装置、挡板采用透明材质制成，实现水槽式清洗机各过流部件内部流动的可视化。所述透明材质为有机玻璃。