一种采用主被动结合控制的射流实验装置

本发明涉及实验流体力学，尤其涉及一种采用主被动结合控制的射流实验装置。

背景技术：

1、实验流体力学的研究方法包括直接观测、测量和控制，主要应用于解决流体力学中的基本问题和工程应用问题。其中，流动控制是指通过各种手段对流体流动进行控制，以达到预期的流动状态或控制流体的传输行为，如控制湍流、减小阻力、提高流量等。

2、现有的射流流动控制实验中，主要有两种流动控制手段：被动控制和主动控制。被动控制指的是通过改变流体流动路径的形状或几何结构来控制流动的方法。被动控制方法的特点是结构简单、成本低廉；主动控制则是通过外部激励手段，例如电磁场、气流等来改变流体流动状态的控制方法。主动控制方法的特点是能够实时响应外部干扰，控制效果受到的限制较少。

3、然而，两种流动控制手段各自存在缺点，被动控制的控制效果受到结构形状的限制，且无法实时响应外部干扰，主动控制实现成本较高、技术难度较大。目前需要更加多样化和精细化的流动控制手段来实现流动控制实验。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，为解决上述问题而提出一种采用主被动结合控制的射流实验装置，能够在射流流动控制实验中实现主被动结合的多样化及精细化控制。

2、该装置包括收缩喷嘴、柔性喷嘴、金属杆以及电机，柔性喷嘴与收缩喷嘴连通；

3、柔性喷嘴的壁面的外周侧具有至少两个微射流孔位以及至少两个开槽，至少两个微射流孔位以及至少两个开槽在柔性喷嘴的外周侧等距且环形分布，且微射流孔位的数量及位置与开槽的数量及位置对应；

4、开槽实现为封闭式开槽；

5、金属杆的数量与开槽的数量对应，金属杆套接于开槽内部；

6、电机的输出轴与金属杆活动连接，当电机驱动金属杆运动时，柔性喷嘴的壁面产生形变。

7、在一个可选的实施例中，结合主被动控制的射流流体实验装置还包括套筒；

8、电机的输出轴与套筒套接连接，且套筒与金属杆活动连接；

9、当电机运动时，金属杆收到套筒传动的压力，使得柔性喷嘴的壁面产生形变。

10、在一个可选的实施例中，结合主被动控制的射流流体实验装置还包括抓手；

11、抓手的数量与电机的数量对应；

12、套筒与金属杆通过抓手活动连接

13、在一个可选的实施例中，套筒的端部具有套接件；

14、抓手的一端与套接件通过销轴固定连接；

15、抓手的另一端与金属杆套接连接。

16、在一个可选的实施例中，结合主被动控制的射流流体实验装置还包括固定盘；

17、固定盘的内部包括至少两个运动槽位；

18、运动槽位的数量及位置与电机的数量及位置对应。

19、在一个可选的实施例中，电机突出于固定盘的侧壁。

20、在一个可选的实施例中，微射流孔位以及开槽的数量为12个。

21、在一个可选的实施例中，微射流孔位用于连接高压气源。

22、在一个可选的实施例中，高压气源用于连接毛细金属管与软管。

23、在一个可选的实施例中，电机实现为步进电机；

24、电机用于与计算机设备通信连接，并接收计算机设备发送的脉冲信号。

25、本申请相比于现有技术存在的有益效果至少包括：

26、1、采用主被动结合控制的射流实验装置，利用电机控制金属杆，金属杆在被电机驱动进行运动时，将挤压或者拉伸柔性喷嘴实现不同的射流出口形状，保证了运动轨迹的精准度。

27、2、本发明一种采用主被动结合控制的射流实验装置可以方便的布置微射流主动激励器，与不同形状的喷嘴出口组合，可以实现极为精细化的射流控制手段，可开展出口形状以及微射流主动激励等不同初始条件对射流发展的影响相关实验，进而为射流控制优化提供参考依据。

技术特征：

1.一种采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述装置包括收缩喷嘴、柔性喷嘴、金属杆以及电机，所述柔性喷嘴与所述收缩喷嘴连通；

2.根据权利要求1所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述结合主被动控制的射流流体实验装置还包括套筒；

3.根据权利要求2所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述结合主被动控制的射流流体实验装置还包括抓手；

4.根据权利要求3所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述套筒的端部具有套接件；

5.根据权利要求1所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述结合主被动控制的射流流体实验装置还包括固定盘；

6.根据权利要求5所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述电机突出于所述固定盘的侧壁。

7.根据权利要求1所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述微射流孔位以及所述开槽的数量为12个。

8.根据权利要求1所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述微射流孔位用于连接高压气源。

9.根据权利要求8所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述高压气源用于连接毛细金属管与软管。

10.根据权利要求1所述的采用主被动结合控制的射流实验装置，其特征在于，所述电机实现为步进电机；

技术总结
本发明涉及微电子测试分析技术领域，具体公开了一种一种采用主被动结合控制的射流实验装置,该装置包括收缩喷嘴、柔性喷嘴、金属杆以及电机，柔性喷嘴与收缩喷嘴连通；柔性喷嘴的壁面的外周侧具有至少两个微射流孔位以及至少两个开槽，至少两个微射流孔位以及至少两个开槽在柔性喷嘴的外周侧等距且环形分布，且微射流孔位的数量及位置与开槽的数量及位置对应，微射流孔位用于连接高压气源。采用主被动结合控制的射流实验装置，利用电机控制金属杆，金属杆在被电机驱动进行运动时，将挤压或者拉伸柔性喷嘴实现不同的射流出口形状，保证了运动轨迹的精准度。

技术研发人员：姜竹涛,诺泍德,李松锜,邓楠,高南
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21