为了研究阀芯结构对双流体喷雾粒子特性的影响,提升喷雾效果,运用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对不同阀芯结构的双流体喷雾雾滴粒径、轴向速度以及雾滴数目进行了测试,并对测量结果进行了分析和讨论。结果表明随着轴向距离的增大,雾滴索特平均直径(SMD)、算术平均直径(AMD)呈先增大后趋于平缓的趋势,轴向速度以及湍流脉动速度均呈减小趋势,雾滴数目呈先增大后减小的趋势;随着气液压力比的增大,SMD呈先增大后减小的趋势,而AMD、轴向速度以及雾滴数目均呈减小趋势;阀芯的喉口直径、出口直径的减小均有利于喷雾效果的提升,但同时导致速度稳定性变差;当喉口直径为1.5mm、出口直径为2.5mm时,与原始阀芯结构相比,雾滴数目和雾滴轴向速度分别增大了82.43%和22.31%,SMD和AMD分别减小了52.18%和21.47%,综合喷雾效果得到了大幅提升。

非接触测量的PDPA系统在Φ3.2m风洞中进行双三角翼速度场试验中,采用随测量点位置的移动而进行粒子投放.三维的光路布置则是采用安装在风洞外移测架的横梁上.实验结果表明,粒子投放的方法和光路布置及测量是合理的.同时指出:粒子的投放应该在x/d＞45处,从而解决了在大型低速风洞中的粒子投放和光路布置问题.

对PDPA移测架系统的组成、功能及特点作了简要的介绍.通过应用表明:该系统的研制是成功的,系统运行稳定、可靠,激光测速系统可与移测架系统配合使用.