一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，包括配對的兩塊PMMA連接板及多條兩段式PMMA擴散管，其中，所述兩塊PMMA連接板在各自長度方向上間隔設(shè)有相對應(yīng)的多個流體通道，且每塊PMMA連接板上的流體通道的數(shù)量應(yīng)與兩段式PMMA擴散管的數(shù)量相一致；所述兩段式PMMA擴散管對應(yīng)設(shè)在兩塊PMMA連接板之間，其兩端分別嵌插入該兩塊PMMA連接板上的相應(yīng)流體通道內(nèi)，且順著流體流向，每條兩段式PMMA擴散管的第一段管道的內(nèi)徑均小于其第二段管道的內(nèi)徑。本實用新型可以很方便地進行流場的測量和可視化研究，能有效地實現(xiàn)與水力式實驗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】 一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水力式實驗流漿箱的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，稀釋水調(diào)濃水力式流漿箱是國際上公認的常用先進高速流漿箱，其設(shè)備性能的優(yōu)化和技術(shù)的創(chuàng)新勢在必行。而階梯擴散器作為稀釋水調(diào)濃水力式流漿箱的重要部分，主要起到布漿、整流和產(chǎn)生微湍流分散纖維絮聚的作用，國內(nèi)外研究人員對此開展了相關(guān)研究，并取得了許多重要的科研成果。
[0003]在國內(nèi)，山東昌華造紙機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)同時具備階梯擴散器和混合室的雙重功能。
[0004]在國際上，法國ALLIMAND紙機分別在三處位置設(shè)有階梯擴散器，保證了紙漿纖維良好的分散狀態(tài)；Escher Wyss流衆(zhòng)箱以階梯擴散器作為核心,實現(xiàn)了衆(zhòng)料的均勻分散,并有著結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的優(yōu)點。
[0005]盡管國內(nèi)對稀釋水調(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)院士主持的國家“十一五”科技支撐計劃“國產(chǎn)高速造紙機的研制”，將我國的紙漿流送技術(shù)與流漿箱技術(shù)提到國際先進水平。另外，國外研究的先進稀釋水調(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(如階梯擴散器)在工程實踐中能發(fā)揮較大的作用，但是均不能滿足階梯擴散器流場測量的要求，無法獲得可視化的流場。階梯擴散器作為流漿箱的重要組成部分，目前在國內(nèi)外沒有公開的滿足PIV(ParticleImage Velocimetry粒子圖像速度儀)等測量系統(tǒng)進行測量和可視化研究的階梯擴散器,基于此，本實用新型的實驗階梯擴散器在符合工程實踐的基礎(chǔ)上，可以對各種車速下，階梯擴散器內(nèi)的流場進行測量和可視化研究，從而使流漿箱中階梯擴散器的流送技術(shù)獲得理論上的突破，可以對工程實踐有良好的指導(dǎo)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可進行流場測量和可視化研究的水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，從而使階梯擴散器的流送技術(shù)獲得理論上的突破，可以對工程實踐有良好的指導(dǎo)作用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案為:一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，包括有配對的兩塊PMMA連接板及多條兩段式PMMA擴散管，其中，所述兩塊PMMA連接板在各自長度方向上間隔設(shè)有相對應(yīng)的多個流體通道，且每塊PMMA連接板上的流體通道的數(shù)量應(yīng)與兩段式PMMA擴散管的數(shù)量相一致；所述兩段式PMMA擴散管對應(yīng)設(shè)在兩塊PMMA連接板之間，其兩端分別嵌插入該兩塊PMMA連接板上的相應(yīng)流體通道內(nèi)，且順著流體流向，每條兩段式PMMA擴散管的第一段管道的內(nèi)徑均小于其第二段管道的內(nèi)徑。
[0008]每塊PMMA連接板相對兩段式PMMA擴散管的一側(cè)面形成有凸面。[0009]每塊PMMA連接板上設(shè)有連接用的螺紋孔。
[0010]所述兩段式PMMA擴散管與兩塊PMMA連接板之間采用膠接的方式密封。
[0011]每條兩段式PMMA擴散管均由其第一段管道與第二段管道膠接而成。
[0012]所述流體通道為內(nèi)徑不一致的兩段式通道，且兩段式PMMA擴散管嵌插入較大內(nèi)徑的那段通道內(nèi)。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0014]1、適用PIV (particle image velocimetry)粒子圖像速度儀等測量系統(tǒng)進行流場測量以及可視化研究，可以清楚地反映階梯擴散器的流道及其流場，對階梯擴散器流場的特點包括速度、渦量、湍動能、耗散率等與速度相關(guān)的參數(shù)均可以很方便的進行測量和研究。
[0015]2、本階梯擴散器的形體小、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、拆卸方便、成本低，可以進行工程實踐前的流體實驗和流場預(yù)測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[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為采用PIV測量系統(tǒng)對可視化階梯擴散器進行流場測量及可視化研究的示意圖。
[0020]圖5為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化階梯擴散器的原始圖像之一。
[0021]圖6為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化階梯擴散器的原始圖像之二。
[0022]圖7為經(jīng)過圖像分析處理后的可視化階梯擴散器的流線示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0024]參見圖1至圖3所示，本實施例所述的水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，包括有配對的兩塊PMMA連接板1、2及多條兩段式PMMA擴散管3，其中，所述兩塊PMMA連接板1、2在各自長度方向上間隔設(shè)有相對應(yīng)的多個流體通道4，且每塊PMMA連接板上的流體通道4的數(shù)量應(yīng)與兩段式PMMA擴散管3的數(shù)量相一致，而在本實施例中，該兩段式PMMA擴散管3的數(shù)量有七條，該七條兩段式PMMA擴散管3對應(yīng)設(shè)在兩塊PMMA連接板1、2之間，并彼此平行，其兩端分別嵌插入該兩塊PMMA連接板1、2上的相應(yīng)流體通道4內(nèi)，且順著流體流向，每條兩段式PMMA擴散管3的第一段管道301的內(nèi)徑均小于其第二段管道302的內(nèi)徑,具體為20mm和30mm，同時,所述流體通道4為內(nèi)徑不一致的兩段式通道，該兩段式PMMA擴散管3是嵌插入較大內(nèi)徑的那段通道內(nèi)。
[0025]此外，為了拆卸方便，本實施例中的每塊PMMA連接板相對兩段式PMMA擴散管3的一側(cè)面均形成有凸面，同時，每塊PMMA連接板上設(shè)有多個連接用的螺紋孔5，使得本階梯擴散器能與水力式實驗流漿箱的其他部件(方錐管布漿器6、穩(wěn)流室7)之間采用螺栓連接凹凸密封面。為了實現(xiàn)有效密封，本實施例所述的兩段式PMMA擴散管3與兩塊PMMA連接板
1、2之間采用膠接的方式密封，且每條兩段式PMMA擴散管3均由其第一段管道301與第二段管道302膠接而成。
[0026]另外，在本實施例中，采用PIV測量系統(tǒng)對可視化階梯擴散器進行流場測量及可視化研究，其測量安裝具體如圖4所示，其中，在PIV測量過程中，讓激光器產(chǎn)生的片光和CXD相互垂直，且需要不斷移動激光器產(chǎn)生的片光和CXD進行調(diào)整，針對不同部位進行測量，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入方錐管布漿器6的主流流道，然后依次經(jīng)第一塊PMMA連接板的流體通道4、兩段式PMMA擴散管3的管道、第二塊PMMA連接板的流體通道4后再進入穩(wěn)流室7，實現(xiàn)布漿、整流和產(chǎn)生微湍流分散纖維絮聚的作用。工作時，對可視化階梯擴散器的流場進行拍攝和測量，然后再對其圖像進行分析處理，可以得到可視化階梯擴散器的原始圖像，具體如圖5和圖6所示，可以得到可視化階梯擴散器經(jīng)過圖像分析處理后的流線圖，具體如圖7所示。當然，利用這套系統(tǒng)，我們還可以進行階梯擴散器的其他流場測量和可視化研究。
[0027]總之，在采用以上方案后，本實用新型在符合工程實踐的基礎(chǔ)上，可以對各種車速下的流場進行測量和可視化研究，從而使階梯擴散器的流場結(jié)構(gòu)獲得理論上的突破，可以對工程實踐有良好的指導(dǎo)作用。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有形體小、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、拆卸方便、成本低等優(yōu)點，是一款理想的階梯擴散器，值得推廣。
[0028]以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例，并非以此限制本實用新型的實施范圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，其特征在于:包括有配對的兩塊PMMA連接板(1、2 )及多條兩段式PMMA擴散管(3 )，其中，所述兩塊PMMA連接板(1、2 )在各自長度方向上間隔設(shè)有相對應(yīng)的多個流體通道(4)，且每塊PMMA連接板上的流體通道(4)的數(shù)量應(yīng)與兩段式PMMA擴散管(3)的數(shù)量相一致；所述兩段式PMMA擴散管(3)對應(yīng)設(shè)在兩塊PMMA連接板(1、2)之間，其兩端分別嵌插入該兩塊PMMA連接板(1、2)上的相應(yīng)流體通道(4 )內(nèi)，且順著流體流向，每條兩段式PMMA擴散管(3 )的第一段管道(301)的內(nèi)徑均小于其第二段管道(302)的內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，其特征在于:每塊PMMA連接板相對兩段式PMMA擴散管(3)的一側(cè)面形成有凸面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，其特征在于:每塊PMMA連接板上設(shè)有連接用的螺紋孔(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，其特征在于:所述兩段式PMMA擴散管(3)與兩塊PMMA連接板(1、2)之間采用膠接的方式密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，其特征在于:每條兩段式PMMA擴散管(3 )均由其第一段管道(301)與第二段管道(302 )膠接而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力式實驗流漿箱用的可視化階梯擴散器，其特征在于:所述流體通道(4)為內(nèi)徑不一致的兩段式通道，且兩段式PMMA擴散管(3)嵌插入較大內(nèi)徑的那段通道內(nèi)。
【文檔編號】D21F1/06GK203429504SQ201320485060
【公開日】2014年2月12日 申請日期: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, 喻迪, 黃琨, 陳克復(fù), 馮郁成 申請人:華南理工大學(xué)