[发明专利]一种微米级颗粒与不同表面碰撞的实验系统及实验方法

摘要

一种温湿度可控的微米级颗粒与不同表面碰撞的实验系统及实验方法，属于气固两相流实验装置。该实验系统主要包括微米级颗粒供给单元和设置在实验舱中的撞击单元，微米级颗粒供给单元为撞击单元提供一定速度的载气和微粒混合气。撞击单元包含撞击平台和微粒供给管，在微粒供给管出气口和撞击平台的外壁上设有热电偶。光源、石英玻璃视窗、撞击单元和高速摄像机安装在一条直线上，高速摄像机电连接计算机。该实验装置可获得微米级颗粒与不同表面撞击时的入射速度、反弹速度和临界捕集速度；研究不同温湿度、不同材料和粒径颗粒环境下，微颗粒与不同表面撞击时能量耗散机制；为气固两相流及涉及工业领域中的颗粒碰撞、颗粒沉积提供实验验证。

主权项

1.一种温湿度可控的微米级颗粒与不同表面碰撞的实验系统，它包括一个实验舱、光源（8）、高速摄像机（11）和计算机（12），所述实验舱包含上盖(13)、实验舱体(14)和下盖(17)，在实验舱体(14)上设有两个相对的石英玻璃视窗；其特征是：它还包括一个微米级颗粒供给单元和一个设置在实验舱中的撞击单元，所述微米级颗粒供给单元包含载气瓶（1）、两个质量流量计（2）、一个湿颗粒发生器（3）和一个混合器（4），载气瓶（1）通过两路管道，一路经一个质量流量计（2）、湿颗粒发生器（3）连接混合器（4），另一路经另一个质量流量计（2）连接混合器（4），从混合器（4）流出的载气与微米级颗粒混合气经绕有传热带（5）的蛇形管道连接撞击单元；所述撞击单元包含撞击平台（20）和微粒供给管(21)，固定在上盖(13)上的微粒供给管(21)与绕有传热带（5）的蛇形管道连接，在微粒供给管(21)出气口的外壁上设有连接温度控制器（6）的第一热电偶(7)，撞击平台（20）采用下端连接电热棒(9)的圆柱体结构，在撞击平台（20）的外壁上设有连接另一温度控制器（6）的第二热电偶(7a)，连接调压器（10）的电热棒(9)位于固定在连接体（18）中的陶瓷管(19)中，连接体（18）与下盖(17)之间采用螺栓连接；所述光源（8）、石英玻璃视窗、撞击单元和高速摄像机（11）安装在一条直线上，高速摄像机（11）电连接计算机（12）。