[发明专利]发动机红外热流三维可视化气道稳流实验台及测试方法

权利要求书

1.发动机红外热流三维可视化气道稳流实验台，其特征在于：包括发动机、气缸、气流稳压箱、尾气热流引流装置、红外热像仪；

所述发动机的进气通道由一级进气通路和二级进气通路汇合而成，一级进气通路上安装有气量调节阀Ⅱ，二级进气通路上安装有气量调节阀Ⅰ，发动机主排气道上设置有尾气分流口，发动机主排气道的末端安装有气量调节阀Ⅲ；

所述气缸包括进气道、进气门、气门升程调节器、气道芯盒和缸套，所述缸套是红外透波缸套，所述红外透波缸套的底部安装在气流稳压箱上并与气流稳压箱的入口连通，所述气流稳压箱的出口经压差传感器、空气滤清器后接入发动机的一级进气通路，所述进气道的入口端安装有进气导管，进气导管的管径与进气道相同并与进气道对正，进气导管上安装有气流速度测量仪Ⅰ；

所述尾气热流引流装置包括顺序连通的尾气分流管、缩口管、尾气分流引流管，所述尾气分流管的入口端与发动机主排气道上的尾气分流口相连接，尾气分流管入口端到出口端的路径上顺序安装有气量调节阀Ⅳ、颗粒捕集器、水蒸汽分离器、风冷器，所述缩口管的大头连接在尾气分流管的出口端，缩口管的小头连接在尾气分流引流管的入口端，缩口管大小头横截面积比为4~10，尾气分流引流管的直径是气缸进气道直径的1/25~2/5，尾气分流引流管插入安装在进气导管内，尾气分流引流管的出口端的端面与进气道的入口端的端面位于同一截面上，所述尾气分流引流管入口端到出口端的路径上顺序安装有压力调节器、温度传感器c和气流速度测量仪Ⅱ；

所述红外热像仪安装于红外透波缸套外周，用于拍摄红外透波缸套内部的热流图像。

2.根据权利要求1所述发动机红外热流三维可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述尾气分流引流管的末端支撑在移动支架上，所述移动支架可调整尾气分流引流管的高度与横向位置。

3.根据权利要求1或2所述发动机红外热流三维可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述尾气分流管外表面和位于气缸进气道外部的尾气分流引流管外表面均包裹有保温套。

4.根据权利要求1或2所述发动机红外热流三维可视化气道稳流实验台，其特征在于：所述尾气热流引流装置还包括稳压阀，所述稳压阀包括阀体和阀芯，阀体包括小腔体、大腔体、贯穿小腔体的第一气道、贯穿大腔体的第二气道，所述第一气道连接在尾气分流管入口端到气量调节阀Ⅳ之间，第二气道连接在发动机主排气道旁路上，所述大腔体与小腔体之间轴孔连通，所述阀芯包括塞头、推杆、挡盖、压簧，所述塞头位于小腔体内，所述推杆与塞头固定连接并穿插在所述轴孔内，塞头运动到小腔体左侧时，第一气道由塞头阻断，塞头运动到小腔体右侧时，第一气道连通，所述挡盖位于大腔体内第二气道的右侧，挡盖套装并固定在推杆上，挡盖与大腔体壁面密封连接，所述压簧套装在推杆上并压缩在挡盖与大腔体右壁之间，大腔体右壁开设有透气孔。

5.根据权利要求1或2所述发动机红外热流三维可视化气道稳流实验台，其特征在于：还包括计算机、温度传感器a、温度传感器b，所述温度传感器a安装在气流稳压箱的出口到一级进气通路之间的气流路径上，用于测量气流稳压箱出口气流的温度，所述温度传感器b安装在尾气分流管入口到颗粒捕集器之间的气流路径上，用于测量发动机尾气的温度，所述计算机与温度传感器a、温度传感器b、温度传感器c、压差传感器、质量流量计、气量调节阀Ⅰ、气量调节阀Ⅱ、气量调节阀Ⅲ、气量调节阀Ⅳ、风冷器、压力调节器、气流速度测量仪Ⅰ、气流速度测量仪Ⅱ、红外热像仪电连接，计算机接收压差传感器、质量流量计、温度传感器a、温度传感器b、温度传感器c、气流速度测量仪Ⅰ、气流速度测量仪Ⅱ的测量值，控制气量调节阀Ⅰ、气量调节阀Ⅱ、气量调节阀Ⅲ、气量调节阀Ⅳ的开启幅度，控制风冷器的制冷，控制压力调节器调节尾气分流引流管内的气压，采集红外热像仪所拍摄的红外透波缸套内部的热流图像。