一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，它主要由配對(duì)的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合而成，其中，所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板之間的密封采用榫槽密封形式，該兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合后，內(nèi)形成有貫穿其兩端面的流體通道；所述流體通道有多條沿有機(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，每條流體通道均由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組合而成，且順著流體流向，每條流體通道的孔徑均逐漸擴(kuò)大。本實(shí)用新型可以很方便地進(jìn)行流場(chǎng)的測(cè)量和可視化研究，能有效地實(shí)現(xiàn)與水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的其他部件之間的非金屬與非金屬密封，且拆卸非常方便。
【專利說明】 一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，稀釋水調(diào)濃水力式流漿箱是國(guó)際上公認(rèn)的常用先進(jìn)高速流漿箱，其設(shè)備性能的優(yōu)化和技術(shù)的創(chuàng)新勢(shì)在必行。而湍流發(fā)生器作為稀釋水調(diào)濃水力式流漿箱的重要部分，主要起到了布漿整流、防止紙漿絮聚的作用，國(guó)內(nèi)、外研究人員對(duì)此開展了相關(guān)研究，并取得了許多重要的科研成果。
[0003]在國(guó)內(nèi)，山東昌華造紙機(jī)械有限公司的稀釋白水流漿箱，其稀釋水流道為錐管結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中的二級(jí)湍流發(fā)生器為錯(cuò)流蜂窩狀湍流發(fā)生器；國(guó)際上，在湍流發(fā)生器方面，Beloit公司使用圓變方形的等面積管束，并在唇板區(qū)加漂片，漂片的間距很小，嚴(yán)格將湍流限定在狹小的空間內(nèi)；而Voith公司采用階梯式湍流發(fā)生器，利用流量因階梯突擴(kuò)產(chǎn)生的有限渦旋成湍動(dòng)，同時(shí)采用了變面積的圓變方管束。
[0004]盡管國(guó)內(nèi)對(duì)稀釋水調(diào)濃水力式流漿箱的結(jié)構(gòu)和控制的研究較多，而且也取得了很多成果，特別是最近陳克復(fù)院士主持的國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃“國(guó)產(chǎn)高速造紙機(jī)的研制”，將我國(guó)的紙漿流送技術(shù)與流漿箱技術(shù)提到國(guó)際先進(jìn)水平。另外，國(guó)外研究的先進(jìn)稀釋水調(diào)濃水力式流漿箱也較多。雖然這些流漿箱及其關(guān)鍵部件(如湍流發(fā)生器)在工程實(shí)踐中能發(fā)揮較大的作用，但是均不能滿足湍流發(fā)生器流場(chǎng)測(cè)量的要求，無法獲得可視化的流場(chǎng)。目前在國(guó)內(nèi)、外沒有公開的滿足Piv (Particle Image Velocimetry粒子圖像速度儀)等可視化測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和可視化研究的流漿箱，基于此，本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)湍流發(fā)生器在符合工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，可以對(duì)各種車速下，湍流發(fā)生器內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和可視化研究，從而使流漿箱中湍流發(fā)生器的流送技術(shù)獲得理論上的突破，可以對(duì)工程實(shí)踐有良好的指導(dǎo)作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量和可視化研究的水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，從而使湍流發(fā)生器的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對(duì)工程實(shí)踐有良好的指導(dǎo)作用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，它主要由配對(duì)的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合而成，其中，所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板之間的密封采用榫槽密封形式，該兩塊有機(jī)玻璃PMMA板結(jié)合后，內(nèi)形成有貫穿其兩端面的流體通道；所述流體通道有多條沿有機(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，每條流體通道均由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組合而成，且順著流體流向，每條流體通道的孔徑均逐漸擴(kuò)大。
[0007]所述流體通道的流體入口為圓形，其流體出口為矩形。[0008]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板上的凹槽鏡像對(duì)稱。
[0009]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板由流體通道貫穿的兩端面分別形成有凹面。
[0010]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板由流體通道貫穿的兩端面中，接近流體通道小孔徑端的該端面設(shè)有連接用的螺紋孔。
[0011]所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板之間夾墊有墊圈。
[0012]所述墊圈為石棉橡膠墊圈。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0014]1、適用PIV (particle image velocimetry)粒子圖像速度儀等流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量以及可視化研究，可以清楚地反映湍流發(fā)生器的流道及其流場(chǎng)，對(duì)湍流發(fā)生器流場(chǎng)的特點(diǎn)包括速度、渦量、湍動(dòng)能、耗散率等與速度相關(guān)的參數(shù)均可以很方便的進(jìn)行測(cè)量和研究。
[0015]2、本可視化湍流發(fā)生器的形體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、拆卸方便、成本低，可以進(jìn)行工程實(shí)踐前的流體實(shí)驗(yàn)和流體預(yù)測(cè)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0017]圖2為圖1的A向視圖。
[0018]圖3為圖1的B向視圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型的整體剖視圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型其中一塊有機(jī)玻璃PMMA板的前視圖。
[0021]圖6為圖5的后視圖。
[0022]圖7為本實(shí)用新型與水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的其他部件(穩(wěn)流室、唇口室)之間的連接示意圖。
[0023]圖8為采用PIV測(cè)量系統(tǒng)對(duì)可視化湍流發(fā)生器進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量及可視化研究的示意圖。
[0024]圖9為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化湍流發(fā)生器的原始圖像之一。
[0025]圖10為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化湍流發(fā)生器的原始圖像之二。
[0026]圖11為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化湍流發(fā)生器的流線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0028]參見圖1至圖6所示，本實(shí)施例所述的水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，它主要由配對(duì)的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2結(jié)合而成，其中，所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2之間的密封采用榫槽密封形式，該兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2結(jié)合后，內(nèi)形成有貫穿其兩端面的流體通道3 ;而在本實(shí)施例中，所述流體通道3有七條沿有機(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，每條流體通道3均由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組合而成，且該兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2上的凹槽鏡像對(duì)稱，同時(shí)，為了起到布漿整流、防止紙漿絮聚的作用，本實(shí)施例中每條流體通道3的孔徑順著流體流向均逐漸擴(kuò)大，且所述流體通道3的流體入口為圓形，其流體出口為矩形。[0029]此外，為了拆卸方便,本實(shí)施例所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2由流體通道3貫穿的兩端面分別形成有凹面，且接近流體通道3小孔徑端的該端面設(shè)有多個(gè)連接用的螺紋孔4，使得本湍流發(fā)生器能與水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的其他部件(如穩(wěn)流室6)之間采用螺栓8連接凹凸密封面，同時(shí)，本湍流發(fā)生器與水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的其他部件(如唇口室7)之間采用夾緊塊9連接凹凸密封面，具體如圖7所示。為了加強(qiáng)密封性，本實(shí)施例所述的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板1、2之間夾墊有石棉橡膠墊圈5。
[0030]另外，在本實(shí)施例中，采用PIV測(cè)量系統(tǒng)對(duì)可視化湍流發(fā)生器進(jìn)行流場(chǎng)測(cè)量及可視化研究，其測(cè)量安裝具體如圖8所示，其中，在PIV測(cè)量過程中，讓激光器產(chǎn)生的片光和CXD相互垂直，且需要不斷移動(dòng)激光器產(chǎn)生的片光和CXD進(jìn)行調(diào)整，針對(duì)不同部位進(jìn)行測(cè)量，而循環(huán)水箱中裝有低于0.01%的紙漿，紙漿通過紙漿輸入泵進(jìn)入水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的方錐管布漿器的主流流道，然后依次經(jīng)過水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱的階梯擴(kuò)散器、穩(wěn)流室后，再進(jìn)入本湍流發(fā)生器。工作時(shí)，對(duì)可視化湍流發(fā)生器的流場(chǎng)進(jìn)行拍攝和測(cè)量，然后再對(duì)其圖像進(jìn)行分析處理，可以得到可視化湍流發(fā)生器的原始圖像，具體如圖9和圖10所示，可以得到可視化湍流發(fā)生器經(jīng)過圖像分析處理后的流線圖，具體如圖11所示。當(dāng)然，利用這套系統(tǒng)，我們還可以進(jìn)行湍流發(fā)生器的其他流場(chǎng)測(cè)量和可視化研究。
[0031]總之，在采用以上方案后，本實(shí)用新型在符合工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，可以對(duì)各種車速下的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和可視化研究，從而使湍流發(fā)生器的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對(duì)工程實(shí)踐有良好的指導(dǎo)作用。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有形體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、拆卸方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一款理想的湍流發(fā)生器，值得推廣。
[0032]以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:它主要由配對(duì)的兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合而成，其中，所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2 )之間的密封采用榫槽密封形式，該兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2 )結(jié)合后，內(nèi)形成有貫穿其兩端面的流體通道(3);所述流體通道(3)有多條沿有機(jī)玻璃PMMA板的長(zhǎng)度方向間隔排列，每條流體通道(3)均由兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2 )上的沿各自寬度方向延伸的凹槽組合而成，且順著流體流向，每條流體通道(3)的孔徑均逐漸擴(kuò)大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:所述流體通道(3)的流體入口為圓形，其流體出口為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2)上的凹槽鏡像對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2)由流體通道(3)貫穿的兩端面分別形成有凹面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2 )由流體通道(3 )貫穿的兩端面中，接近流體通道(3 )小孔徑端的該端面設(shè)有連接用的螺紋孔(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:所述兩塊有機(jī)玻璃PMMA板(1、2)之間夾墊有墊圈(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水力式實(shí)驗(yàn)流漿箱用的可視化湍流發(fā)生器，其特征在于:所述墊圈(5)為石棉橡膠墊圈。
【文檔編號(hào)】D21F1/04GK203429502SQ201320485057
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】曾勁松, 黃琨, 喻迪, 陳克復(fù), 馮郁成 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)