油流法

油流法

油流法是一種有效的流場顯示技術,由於其具有顯示直觀、操作簡單、成本低廉等優點,因此,表面油流顯示技術在常規風洞流動顯示試驗中得到了廣泛套用,對複雜流動現象的觀察和流體力學的發展起了非常重要的作用。油流法試驗測量充油電纜線路油道是否暢通的試驗。用以證實在安裝電纜接頭或電纜終端時未曾堵塞油道。油流法作為一項流場顯示技術,能直觀的描述流場中試件表面的流動特徵,技術難點主要體現在油劑配比的調製及塗刷工藝上。

中文名稱油流法
英文名稱oil flow technique
定  義將適當的油劑和有顏色的顯示劑混合,塗於實驗模型的表面。在風洞實驗時氣流將使油膜沿模型表面流動,在模型表面形成不同的流譜。
套用學科航空科技(一級學科),飛行原理(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:油流法
  • 外文名:Oil flow method
  • 學科:電力工程
  • 領域:工程技術
  • 範圍:能源
  • 作用:測量充油電纜線路油道是否暢通
簡介,油劑配方配比,油劑塗刷工藝,油劑配比研究,塗刷工藝研究,

簡介

油流法是一種有效的流場顯示技術,由於其具有顯示直觀、操作簡單、成本低廉等優點,因此,表面油流顯示技術在常規風洞流動顯示試驗中得到了廣泛套用,對複雜流動現象的觀察和流體力學的發展起了非常重要的作用。該技術在低馬赫數下的油劑配比調製及塗刷工藝尚不成熟,需要進一步的試驗研究數據支持。油流法作為一項流場顯示技術,油劑配方配比和油劑塗刷工藝是其技術難點。

油劑配方配比

油流塗料通常包含以下三種基本成分:
1.指示劑:應選用與模型表面顏色有強烈對比度的粉末原料。粉末應具有良好的分散性,不易受潮結塊,其粉末顆粒直徑應為微米量級。
通常作指示劑的粉末原料有:白色氧化鎂、二氧化鈦、高嶺土,氧化鋅( 灰白色) 、鉻酸鉛( 黃色) 、紅丹( 紅色) 、燈黑、炭黑( 黑) ;還可以用螢光粉。
2.載體:有一定粘性而又能隨氣流運動的液體,通常選用各種油劑。由於油劑的粘性、密度、表面張力和慣性都會影響油流圖像的質量,通常選擇油劑時主要考慮其粘性。
常用的油劑有:煤油、柴油、機油、矽油、亞麻油、潤滑油、儀表油、變壓器油、真空泵油和航空液壓油。
3.抗凝劑:用來阻止指示劑粉末結團,並在一定程度上調節油劑的粘度。通常選用油酸,有時用丙酮或石油醚,可根據需要選擇性添加。
油流法所用的油劑塗層是以上三種成分的混合懸濁液,不同油劑的組成成分及配比將直接影響吹風試驗的試驗效果。油劑黏度高,使得油劑難以隨流場氣流的流動而流動,無法形成有效流跡或流跡不明顯;油劑黏度低,使得油劑在短時間內隨流場氣流全部或大部分流失,導致試驗件表面油劑殘留過少,流跡無法辨認。

油劑塗刷工藝

油劑的塗刷工藝也會影響試驗效果: 過厚的塗刷可能導致油劑上層隨氣流流動而下層未流動,使得最終顯示效果差; 過薄的塗刷則同樣可能導致油劑在短時間內隨流場氣流全部或大部分流失,流跡無法辨認。

油劑配比研究

為了吹風試驗的的順利進行,吹風試驗前,在試驗風洞進行了針對油劑配比比例的試驗。依據試驗要求,試驗升速階段持續時間為10min;穩定階段馬赫數為0.3,持續時間為2min。選擇某試驗的葉柵試驗件作為油劑配比試驗的試驗件,試驗時,油劑塗刷在葉柵柵格內壁面上。分別進行三次油劑配比比例不同的試驗。

塗刷工藝研究

油流法的塗刷工藝存在難以量化的難題。塗刷過程中,缺乏定量的油層厚度控制。常用的油劑塗刷方法多為厚塗吹薄的塗刷方式,依靠控制試驗吹風時間的長短,並適時停車檢查來控制油膜的成像品質。由於本次某葉柵吹風試驗試驗台環境與試驗風洞環境不盡相同,為提升試驗成功率,採用同一位置塗刷厚度不同的方式,來保證能夠獲得有效的試驗結果和高品質的成像。

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