專利名稱：發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種流場顯示試驗方法，尤其涉及一種發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法。
背景技術：
發(fā)動機缸蓋是發(fā)動機的重要組成零件，它是用來封閉氣缸頂部，構成燃燒室.支撐凸輪軸、搖臂軸及進排氣門，構建進排氣道。當空氣吸到氣缸內(nèi)部后，火花塞把可燃混合氣體點燃，帶動活塞做功，最后燃燒完的廢氣經(jīng)排氣門、排氣道從排氣管排出。缸蓋作為復雜零件，其加工方法復雜，特別是對于缸蓋內(nèi)部水腔的結構更是難以觀察和顯示，給缸蓋水腔換熱研究帶來了極大的技術難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法，該方法可直觀評判發(fā)動機缸蓋水腔內(nèi)部冷卻水流動情況，顯現(xiàn)缸蓋水腔內(nèi)部流動死區(qū)。本發(fā)明的技術方案一種發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法，它包括以下步驟(1)準備發(fā)動機缸蓋試驗模型，明確進出水口 ；(2)在缸蓋上的流動區(qū)域布置觀察窗口；(3)準備穩(wěn)壓直流電源，輸出電壓10 100V，電流0 1A，準備直徑為0.02 0. Imm的金屬絲；(4)在流場區(qū)域上游設置與金屬缸蓋絕緣的金屬絲和二極管照明燈；(5)連接水循環(huán)試驗臺，運轉水循環(huán)系統(tǒng)，排出水系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)，保證系統(tǒng)內(nèi)是清潔的冷卻水，運轉水泵，將流量調(diào)整到0. 5m/s lm/s，缸蓋內(nèi)在沿著水流的方向上或在缸蓋內(nèi)紊流區(qū)域會形成渦流和漩渦；(6)打開電壓10 100V、0 IA直流電源開關，以金屬絲作為陰極，缸蓋作為陽極，金屬絲通電電解水，接陰極的金屬絲上產(chǎn)生的氫氣泡，接陽極的缸蓋附近產(chǎn)生體積較大的氧氣泡，氫氣泡作為示蹤粒子隨水流動、旋轉；(7)用二極管照明燈向缸蓋內(nèi)部照射，使用數(shù)碼照相機或有微聚功能的攝像機進行示蹤粒子捕捉，記錄流場內(nèi)由電解水產(chǎn)生的氫氣泡軌跡，分析整理試驗結果，即可獲得缸蓋流場內(nèi)水分子的運動軌跡。所述的金屬絲是鉬絲、鎢絲、銅絲或不銹鋼絲中的任意一種。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果本發(fā)明解決了使用試驗的方法研究發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示的難題。采用該方法，測量設備簡單、易于實現(xiàn)，可直觀評判發(fā)動機缸蓋水腔內(nèi)部冷卻水流動情況，消除缸蓋水腔內(nèi)部流動死區(qū)，實現(xiàn)缸蓋水腔內(nèi)部流動可視化等一系列問題提供了技術方法和試驗支撐。
具體實施方式
一種發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法，它包括以下步驟(1)準備發(fā)動機缸蓋試驗模型，明確進出水口 ；(2)在缸蓋上的流動區(qū)域布置觀察窗口；(3)準備穩(wěn)壓直流電源，輸出電壓100V，電流1A，準備直徑為0. Imm的金屬絲；(4)在流場區(qū)域上游設置與金屬缸蓋絕緣的金屬絲和二極管照明燈；(5)連接水循環(huán)試驗臺，運轉水循環(huán)系統(tǒng)，排出水系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)，保證系統(tǒng)內(nèi)是清潔的冷卻水，運轉水泵，將流量調(diào)整到0. 5m/s lm/s，缸蓋內(nèi)在沿著水流的方向上或在缸蓋內(nèi)紊流區(qū)域會形成渦流和漩渦；(6)打開電壓100VUA直流電源開關，以金屬絲作為陰極，缸蓋作為陽極，金屬絲通電電解水，接陰極的金屬絲上產(chǎn)生的氫氣泡，接陽極的缸蓋附近產(chǎn)生體積較大的氧氣泡， 氫氣泡作為示蹤粒子隨水流動、旋轉；(7)用二極管照明燈向缸蓋內(nèi)部照射，使用數(shù)碼照相機或有微聚功能的攝像機進行示蹤粒子捕捉，記錄流場內(nèi)由電解水產(chǎn)生的氫氣泡軌跡，分析整理試驗結果，即可獲得缸蓋流場內(nèi)水分子的運動軌跡。
權利要求
1.一種發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法，其特征是它包括以下步驟(1)準備發(fā)動機缸蓋試驗模型，明確進出水口；(2)在缸蓋上的流動區(qū)域布置觀察窗口；(3)準備穩(wěn)壓直流電源，輸出電壓10 100V，電流0 1A，準備直徑為0.02 0. Imm的金屬絲；(4)在流場區(qū)域上游設置與金屬缸蓋絕緣的金屬絲和二極管照明燈；(5)連接水循環(huán)試驗臺，運轉水循環(huán)系統(tǒng)，排出水系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)，保證系統(tǒng)內(nèi)是清潔的冷卻水，運轉水泵，將流量調(diào)整到0. 5m/s lm/s，缸蓋內(nèi)在沿著水流的方向上或在缸蓋內(nèi)紊流區(qū)域會形成渦流和漩渦；(6)打開電壓10 100V、0 IA直流電源開關，以金屬絲作為陰極，缸蓋作為陽極，金屬絲通電電解水，接陰極的金屬絲上產(chǎn)生的氫氣泡，接陽極的缸蓋附近產(chǎn)生體積較大的氧氣泡，氫氣泡作為示蹤粒子隨水流動、旋轉；(7)用二極管照明燈向缸蓋內(nèi)部照射，使用數(shù)碼照相機或有微聚功能的攝像機進行示蹤粒子捕捉，記錄流場內(nèi)由電解水產(chǎn)生的氫氣泡軌跡，分析整理試驗結果，即可獲得缸蓋流場內(nèi)水分子的運動軌跡。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法，其特征是所述的金屬絲是鉬絲、鎢絲、銅絲或不銹鋼絲中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機缸蓋水腔流場顯示試驗方法，它包括以下步驟準備發(fā)動機缸蓋試驗模型；在缸蓋上的流動區(qū)域布置觀察窗口；在流場區(qū)域上游設置與金屬缸蓋絕緣的金屬絲和二極管照明燈；運轉水循環(huán)系統(tǒng)，排出水系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)，運轉水泵，將流量調(diào)整到0.5m/s～1m/s；打開電壓10～100V、0～1A直流電源開關，以金屬絲作為陰極，缸蓋作為陽極，金屬絲通電電解水，接陰極的金屬絲上產(chǎn)生的氫氣泡，氫氣泡作為示蹤粒子隨水流動、旋轉；用二極管照明燈向缸蓋內(nèi)部照射，使用有微聚功能的攝像機進行示蹤粒子捕捉，記錄流場內(nèi)由電解水產(chǎn)生的氫氣泡軌跡，即可獲得缸蓋流場內(nèi)水分子的運動軌跡。本發(fā)明可直觀評判發(fā)動機缸蓋水腔內(nèi)部冷卻水流動情況，消除缸蓋水腔內(nèi)部流動死區(qū)。
文檔編號G01B11/24GK102538697SQ20111013975
公開日2012年7月4日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權日2011年5月25日
發(fā)明者任宇澤, 張生平, 成立強, 馬宏偉, 高娃 申請人:中國兵器工業(yè)集團第七○研究所