[发明专利]液力减速器内流场三维PIV测试系统试验装置及方法

权利要求书

1.一种液力减速器内流场三维PIV测试系统试验装置，其特征在于，它包括可视化液力减速器系统、水循环系统、PIV测试系统；可视化液力减速器系统包括顺次相连的驱动电机（1）、变速箱（2）、气动离合器（3）、惯性飞轮箱（4）、转速扭矩传感器（5）、可视化试验箱（6）、液力减速器（7），所述的可视化试验箱（6）采用透明材料制成，具有安装液力减速器可视化样机的定轮（14）、动轮（15）、壳体（16）的标准接口，适用水介质，制动器轴（8）由轴承（17）支撑，穿过液力减速器壳体（16）与动轮（15）连接；水循环系统包括顺次相连的储水箱（18）、水泵（19）、压力指示器（20）、减压器（21）、示踪粒子投放器（22）、流量计（23）；PIV测试系统包括圆形导轨（9）、第一CCD相机（10-1）、第二CCD相机（10-2）、计算机（11）、双脉冲激光器（12）、同步器（13），所述的双脉冲激光器（12）所发光源为片光，安装于圆形导轨（9）上，第一CCD相机（10-1）安装于可视化试验箱（6）顶部，向下拍摄，用于测量内流场弦面信息，第二CCD相机（10-2）安装于圆形导轨（9）上，可沿导轨转动，保持第二CCD相机（10-2）的中心轴线与双脉冲激光器（12）片光平面相垂直，用于测量内流场垂直于弦面的任意截面信息。

2.一种如权利要求1所述的液力减速器内流场三维PIV测试系统试验装置的操作方法，其特征在于，所述的PIV测试系统在对液力减速器内流场进行三维PIV测量时，具体操作方法如下：

1）调节双脉冲激光器（12）片光，使之平行于流场弦面，调整安装于试验箱顶部的第一CCD相机（10-1），使之轴线垂直于弦面，当液力减速器进入制动工况，示踪粒子随水流进入减速器工作腔时，同步器（13）控制所述双脉冲激光器（12）与第一CCD相机（10-1）同步工作，激光片光照亮流场，第一CCD相机（10-1）对流场进行拍照记录，利用计算机PIV分析软件对所摄图像进行处理，测量内流场瞬时速度场数据，获取内流场弦面数据；

2）调节双脉冲激光器（12），使之产生的片光垂直于弦面，调整圆形导轨（9）上的第二CCD相机（10-2）使之中心轴线与激光器片光平面垂直，双脉冲激光器（12）与第二CCD相机（10-2）分别位于圆形导轨（9）的两处，激光器片光垂直于弦面，第二CCD相机（10-2）轴线平行于翼坐标轴，与片光平面垂直，控制双脉冲激光器（12）与第二CCD相机（10-2）同步工作，激光片光照亮流场，第二CCD相机（10-2）对流场拍照记录，测量当前截面流场信息；

3）调节双脉冲激光器（12）沿圆形导轨（9）转过一定角度θ，片光平面仍垂直于弦面，调整第二CCD相机（10-2）沿圆形导轨（9）相同方向转过相同角度θ，第二CCD相机（10-2）轴线与激光器片光平面保持垂直，控制双脉冲激光器（12）与第二CCD相机（10-2）同步工作，激光片光照亮流场，第二CCD相机（10-2）对流场进行拍照记录，测量内流场垂直于弦面的任意截面信息，所述的第二CCD相机（10-2）与双脉冲激光器（12）底部均有滑轮，沿圆形导轨（9）滚动，圆形导轨（9）周身标有刻度，便于角度调节。