本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)裝置，具體為一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：

在航空發(fā)動機(jī)軸承腔中，由軸承運(yùn)動元件甩出的不同尺寸油滴以不同入射角度和速度與軸承腔壁面發(fā)生碰撞，形成厚度較薄的壁面沉積油膜以實(shí)現(xiàn)循環(huán)散熱的功能。作為軸承腔內(nèi)復(fù)雜的油氣兩相潤滑環(huán)境的重要構(gòu)成，壁面沉積油膜的流動速度和厚度等幾何尺度對于軸承腔的潤滑和散熱功能影響很大。為了研究分析軸承腔中不同流動速度和厚度的壁面沉積油膜與運(yùn)動油滴之間的相互作用關(guān)系等，需要設(shè)計(jì)制作一種能夠適用于軸承腔工況條件的，流動速度及厚度可以精確調(diào)整的液膜發(fā)生裝置。

目前未檢索到能反映軸承腔工況條件的速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置，文獻(xiàn)“液滴沖擊液膜過程實(shí)驗(yàn)研究.郭加宏,戴世強(qiáng),代欽.物理學(xué)報(bào),2010,04:2601-2609.”中公開了一種簡易的液膜產(chǎn)生方法，作者根據(jù)該試驗(yàn)裝置研究了液滴的運(yùn)動參數(shù)及液膜厚度對液滴與液膜碰撞后液膜形態(tài)變化的影響。需要指出的是該試驗(yàn)裝置產(chǎn)生的液膜是靜止的，沒有流動速度且液膜的厚度不能精確細(xì)微的調(diào)整，該試驗(yàn)裝置產(chǎn)生的液膜與軸承腔中壁面沉積油膜的實(shí)際工況條件有很大的差異，無法滿足研究軸承腔中壁面沉積油膜與運(yùn)動油滴之間的相互作用關(guān)系的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

為了產(chǎn)生速度及厚度均可調(diào)整的流動液膜，以支持通過試驗(yàn)研究軸承腔中不同流動速度和厚度的壁面沉積油膜與運(yùn)動油滴之間的相互作用關(guān)系，本發(fā)明提出了一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置，其特征在于：包括液體流動調(diào)整箱、液槽支撐框架、液膜流動槽、液膜厚度調(diào)整裝置、液體回收裝置和供液系統(tǒng)；

所述供液系統(tǒng)向液體流動調(diào)整箱供液，并能夠通過調(diào)整供液流量，調(diào)整液體從液體流動調(diào)整箱中流出的速度；

所述液體流動調(diào)整箱中具有弧形狹縫，液體能夠以要求的速度平穩(wěn)從弧形狹縫出口流出；

所述液膜流動槽固定在所述液槽支撐框架上；所述液膜流動槽安裝在液體流動調(diào)整箱弧形狹縫出口處，液體從液體流動調(diào)整箱中流出后進(jìn)入液膜流動槽，并能夠在液體流動槽中以要求的速度和厚度平穩(wěn)流動；

所述液膜厚度調(diào)整裝置安裝在液膜流動槽內(nèi)；液膜厚度調(diào)整裝置是由底座、細(xì)牙螺桿盤和升降板組成，底座安裝在液膜流動槽內(nèi)，細(xì)牙螺桿盤的底部通過細(xì)牙螺紋與底座的螺紋孔連接，細(xì)牙螺桿盤的上端放置升降板，且與升降板的盲孔結(jié)構(gòu)間隙配合；

所述液體回收裝置用于將液膜流動槽流出的液體收集；液體回收裝置與供液系統(tǒng)的油箱相連，將收集的液體回送供液系統(tǒng)儲液箱。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置，其特征在于：所述液體流動調(diào)整箱具有凹弧板和凸弧塊；凹弧板和凸弧塊之間形成弧形狹縫。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置，其特征在于：所述弧形狹縫分為三段，前段為縮口弧段，中段為等寬度的1/4圓弧段，后段為等寬度的水平的平直段。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置，其特征在于：所述液膜流動槽由玻璃擋板和玻璃底板通過膠黏劑粘合在一起得到，玻璃擋板上刻有刻度。

進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述一種速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置，其特征在于：所述液體回收裝置是由液體回收箱和回收箱支撐臺組成；液體回收箱放置在回收箱支撐臺上；液體回收箱的上方為敞口結(jié)構(gòu)，可以將液膜流動槽流出的液體收集；液體回收箱底端呈漏斗形狀并開有通孔，通過管道與供液系統(tǒng)的儲液箱相連，將收集的液體通過重力送油箱。

有益效果

本發(fā)明包括液體流動調(diào)整箱、液槽支撐框架、液膜流動槽、液膜厚度調(diào)整裝置、液體回收裝置和供液系統(tǒng)。先通過調(diào)整供液系統(tǒng)的供液量以改變液膜流動槽中流動液膜的速度，待液膜流動槽中的流體流動穩(wěn)定后調(diào)整液膜厚度調(diào)整裝置，最終在調(diào)整液膜厚度調(diào)整裝置與液膜流動槽的液體表面之間形成速度及厚度可調(diào)整的流動液膜。本發(fā)明的試驗(yàn)裝置能夠較為有效的產(chǎn)生速度及厚度可調(diào)整的液膜。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

附圖1是本發(fā)明裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本發(fā)明裝置的液體流動調(diào)整箱結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3是本發(fā)明裝置中的液槽支撐框架正視圖；

附圖4是本發(fā)明裝置中的液槽支撐框架俯視圖；

附圖5是本發(fā)明裝置中的液膜流動槽結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6是本發(fā)明裝置中的液膜厚度調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖7是本發(fā)明裝置的液體回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖8是本發(fā)明裝置中的回收箱支撐臺結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖9是本發(fā)明裝置中的供液系統(tǒng)連接示意圖。

液體流動調(diào)整箱1中包含：

7.凹弧板 8.右平板 9.底平板 10.凸弧塊 11.側(cè)平板

液槽支撐框架2包含：

12.長支撐板 13.長支撐腿 14.短支撐板

液膜流動槽3包含：

15.玻璃擋板 16.玻璃底板

液膜厚度調(diào)整裝置4包含：

17.底座 18.細(xì)牙螺桿盤 19.升降板

液體回收裝置5包含：

20.液體回收箱 21.回收箱支撐臺

回收箱支撐臺21包含：

22.回收箱支撐板 23.支撐腿

供液系統(tǒng)6包含：

24.儲液箱 25.過濾器 26.液壓泵 27.溢流閥

28.節(jié)流閥 29.流量計(jì) 30.管道

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外、術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

參照附圖1，本實(shí)施例所述的速度及厚度可調(diào)整的液膜發(fā)生裝置包括液體流動調(diào)整箱1、液膜流動槽2、液槽支撐框架3、液膜厚度調(diào)整裝置4、液體回收裝置5和供液系統(tǒng)6。

參照附圖2，液體流動調(diào)整箱1是由凹弧板7、右平板8、底平板9、凸弧塊10和側(cè)平板11焊接形成的。凹弧板7底部開有通孔，通孔與供液系統(tǒng)6相連接。液體流動調(diào)整箱1的凹弧板7和凸弧塊10之間形成提供供液體流動的弧形狹縫，液體能夠以要求的速度平穩(wěn)從弧形狹縫出口流出。優(yōu)選的，所述弧形狹縫分為三段，前段為縮口弧段，中段為等寬度的1/4圓弧段，后段為等寬度的水平的平直段。液體從通孔進(jìn)入液體流動調(diào)整箱后從凹弧板與凸弧塊之間的狹縫中流出，狹縫的長度足夠保證液體能夠以一定的速度平穩(wěn)的從狹縫中流出。當(dāng)供液系統(tǒng)的流量發(fā)生變化時，從凹弧板與凸弧塊之間的狹縫中流出的液體速度也將隨之發(fā)生變化。

參照附圖3和附圖4，液槽支撐框架2是由長支撐板12、長支撐腿13和短支撐板14焊接而成。主要起到了支撐液膜流動槽的作用。

參照附圖5，液膜流動槽3是由玻璃擋板15和玻璃底板16通過膠黏劑粘合在一起形成的。將液膜流動槽2放置的在液槽支撐框架3上，同時液膜流動槽2的左側(cè)與液體流動調(diào)整箱1的狹縫出口通過膠黏劑粘合在一起，保證液膜流動槽3的寬度與體流動調(diào)整箱1狹縫的寬度一致。液體從液體流動調(diào)整箱中流出后進(jìn)入液膜流動槽，并能夠在液體流動槽中以一定的速度和厚度平穩(wěn)流動。玻璃擋板上刻有刻度，可以讀出液膜流動槽中的液膜厚度。

參照附圖6，液膜厚度調(diào)整裝置4是由底座17、細(xì)牙螺桿盤18和升降板19連接而成。細(xì)牙螺桿盤18的底部通過細(xì)牙螺紋與底座17的螺紋孔連接，升降板19放置在細(xì)牙螺桿盤18上且通過盲孔結(jié)構(gòu)與細(xì)牙螺桿盤18間隙配合。通過旋轉(zhuǎn)細(xì)牙螺桿盤可以調(diào)整升降板與液膜流動槽內(nèi)液體表面的高度，進(jìn)而在升降板與其上方的液體表面形成厚度可精確調(diào)整的流動液膜，液膜的厚度為液體表面高度與升降板高度之差。

參照附圖7，液體回收裝置5是由液體回收箱20和回收箱支撐臺21組成。參照附圖8，回收箱支撐臺21是由回收箱支撐板22和支撐腿23焊接而成，回收箱支撐板22上放置液體回收箱20。液體回收箱20的上方為敞口結(jié)構(gòu)，可以將液膜流動槽流出的液體收集；液體回收箱20底端呈漏斗形狀開有通孔且通過管道與供液系統(tǒng)的儲液箱相連，可以將收集的液體通過重力送儲液箱。

參照附圖9，供液系統(tǒng)6是由儲液箱24、過濾器25、液壓泵26、溢流閥27、節(jié)流閥28、流量計(jì)29和管道30連接而成。供液系統(tǒng)6分別與液體流動調(diào)整箱1和液體回收箱20相連接，通過調(diào)整節(jié)流閥可以改變進(jìn)入液體流動調(diào)整箱1的液體流量，進(jìn)而最終改變液體從液體流動調(diào)整箱1中流出時的速度。

本實(shí)施例在產(chǎn)生速度及厚度均可調(diào)整的流動液膜時，首先根據(jù)所需要產(chǎn)生的液體流動速度確定供液系統(tǒng)要提供的液體流量，啟動供液系統(tǒng)中的液壓泵并調(diào)節(jié)液壓泵的轉(zhuǎn)速和節(jié)流閥使供液系統(tǒng)能夠穩(wěn)定提供所需的液體流量。待液體液體能夠平穩(wěn)的從流動調(diào)整箱的狹縫中流出且液膜流動槽中的液體的速度和厚度保持不變時，調(diào)整液膜厚度調(diào)整裝置的升降板，使其升致一定高度，可在升降板與其上方的液體表面之間形成具有一定高度和速度的流動液膜。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。