喷雾的测量

FlowTech

周末加班，弄一个喷雾测量的准备实验。
这个东西是为汽车公司做的。汽车涂装的时候，大约有30%的涂料没有喷到车体上，被气流带走浪费了。相当大的浪费了。所以大家都要动脑筋减少这个浪费。某公司搞了一些改进，效果不错，可是他们不知道为什么会变好，也不知道怎么进一步改进。所以委托弊公司弄个可视化实验测量一下，看看什么样的涂料颗粒容易吸附到车体上， 什么样的容易被吹走。
这个喷涂将来是要在现场做的， 喷雾的速度非常快。估计了一下，相机的速度要有50kfps才可以把握到喷涂现象。但是我们没有那么好的相机。所以只能用多重曝光来做。理论上我们知道有多重曝这个东西可以用，可是从来没有做过，所以得从头从最简单的做起， 积累经验。所以今天我就拿着一个水壶， 接上压缩机，喷水玩儿。
图像比较小的时候，我手上的相机可以达到10kfps,就是说，一帧里面激光要发光5次。现在我只能做到一帧发光一次，因为激光不肯配合。折腾了一天就是不行。这个HiWatch的激光也是第一次用， 玩得不顺手。等作完了再来报告。
不知道有没有同修做过类似的实验。有的话请谈谈？

zyzyeast

[这个贴子最后由zyzyeast在 2008/03/22 06:42pm 第 1 次编辑]

我们都是用PDA做的，两相流测量
国外这种实验也都是用PDA做的。德国有个专做喷嘴的公司Lechler，这种高速高浓度喷嘴测量也是用PDA做的
喷雾速度太快的话，想做全场定量测量很困难，因为涉及两个问题，一个是速度，一个是浓度。
如果只是看看，还可以，比如用高强度LED阵列作为连续光源去照明，用高速相机去拍
但是想定量测量就麻烦了，首先，速度快了，当曝光时间比较长时（微秒数量级），particle会产生拖影，可能使测量误差达到百分之几十数量级；其次，浓度高了对光的散射影响也很大，往往照出来是白花花一团。所以现在做喷嘴的还都是用PDA测。

SKLCC虫草晶

使用高速CCD的PIV应该可以，不过这样的代价比较高，但是效果很好。曾经测过发动机的喷油嘴的喷雾实验，呵呵，整了一段时间，不好搞。

FlowTech

昨天接着做了这个实验，现在激光可以多重曝光，最多做到一张图像里面曝光四次，基本上能分得清楚水滴的轨迹。激光每次发光时间是100ns,所以倒是没有分辨得出来的拖影，不过对比度下降得太厉害，看图像实在是很不好分析。
做HiWatch的那个芬兰公司，叫做Oseir得，在卖一种叫SprayWacth得喷雾测量系统，也是用多重曝光，看他们主页上的照片很好很强大，不知道在应用中是不是真的能做出来。
我现在用的水雾， 浓度还不是很大，但是已经大大降低了图像的亮度，而且造成了模糊的背景，如果用涂料，情况恐怕更加糟糕。
如果用PDA的话也许会简单一点，不过这个实验的目的是考察涂料的附着和非附着的原因，不是简单的速度和粒子大小测量，靠近璧面的涂料粒子运动比较复杂混乱。单纯PDA不知道能不能做，我还没有用过PDA。
目前看来还是用高速相机作最方便，不过50kfps/256x256级别得相机差不多要10万刀，客户肯不肯买还在未知。

zyzyeast

PDA主要是考虑气液两相流，用小粒子（1um）代表气相，这种喷嘴液滴直径一般几十微米，这样可以区分两相的分别运动，再对喷嘴进行改进。
改变涂料的话比较麻烦，首先涂料不是透明的，用PDA基本没法测，或者说很难测；另外，涂料改变可能对喷涂有利了，但是附着效果可能就改变了。
我也不是搞喷嘴的，不知道干这个的具体怎么测，怎么模拟，但是大体是这样。

FlowTech

zyzyeast的在线时间是13531天， 折合37年，ORZ
Exp. in Fluids上面有几篇喷嘴的文章，不过都是水，密度也不大，不是很好的参考。
推想打印机喷头的测量其实很类似， 只不过目前还没有着手去找这方面的文章。
这个工作能做成的话， 应该比较有意思。可惜出于保密条款，所有的成果都不能发表。
而且工作的时间，测量的条件都是订好的，不可能按照自己的想法来作全面的考察。很是不爽。

zyzyeast

恩，我早发现这个问题了，我是元老级人物，哈哈

映日

长安大学有一个研究小组做过这方面的研究，用高速照相来弄这个，可以借鉴一下。另外，国内的粒子测量基本采用的是珠海OMIC的激光粒度仪，设备不贵。我觉得你可以通过粒子大小，分布，以及喷嘴出口速度来关联喷涂效果。

FlowTech

恐怕不是那么简单关联就可以做好的。
不过目前老板和客户扯皮去了， 如果丫们不买超贵的高速相机我们就不做了。

zyzyeast

昨天去逛建材城，看到有人喷漆，还想着你这事呢

FlowTech

[这个贴子最后由FlowTech在 2008/04/29 10:39am 第 1 次编辑]

承记挂。 作完了一定跟您老汇报