一種增強型噴嘴裝置及噴射器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種增強型噴嘴裝置及噴射器，包括噴嘴本體和葉輪結(jié)構(gòu)，葉輪結(jié)構(gòu)包括旋翼和分流錐；本體內(nèi)沿流體運動方向依次包括穩(wěn)壓腔、旋轉(zhuǎn)加速腔、噴孔和增壓腔，葉輪結(jié)構(gòu)位于所述穩(wěn)壓腔內(nèi)。通過調(diào)整流體的初始壓力，達到噴射開角在0~120°范圍內(nèi)的可控，且噴射均勻，實用性強。
【專利說明】
一種増強型噴嘴裝置及噴射器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及氣體和液體噴射裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種增強型噴嘴裝置及其噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]在氣液噴射設(shè)備上，目前廣泛采用的噴嘴有噴射開角固定的缺點，流體噴出時的壓力變化不大，當(dāng)需要改變噴射角度時只能采用一系列不同型號的噴嘴以滿足實際生產(chǎn)中對噴射開角不同的要求，既不方便使用又因噴嘴型號適配的問題造成很大浪費，而且噴射不均勻，效果難以滿足使用要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種噴射開角可控范圍大、噴射均勻的增強型噴嘴裝置。
[0004]—種增強型噴嘴裝置，包括噴嘴本體和設(shè)于本體內(nèi)的葉輪結(jié)構(gòu)，所述葉輪結(jié)構(gòu)包括旋翼和分流錐，所述旋翼固定于所述分流錐上并均勻分布于所述分流錐四周;所述本體內(nèi)沿流體運動方向依次包括穩(wěn)壓腔、旋轉(zhuǎn)加速腔、噴孔和增壓腔，所述旋轉(zhuǎn)加速腔的橫截面積小于所述穩(wěn)壓腔的橫截面積，所述噴孔的橫截面積小于所述旋轉(zhuǎn)加速腔的橫截面積;所述葉輪結(jié)構(gòu)位于所述穩(wěn)壓腔內(nèi)。
[0005]所述穩(wěn)壓腔、旋轉(zhuǎn)加速腔、噴孔和增壓腔的橫截面均為圓柱型。
[0006]所述增壓腔為圓臺型，其中與所述噴孔相接的一端的橫截面積小于開口端的橫截面積。所述增壓腔所處的圓錐體開角為45°?125°。
[0007]所述旋翼的外緣與所述穩(wěn)壓腔內(nèi)壁相切。因為穩(wěn)壓腔橫截面積大于旋轉(zhuǎn)加速腔橫截面積，旋翼恰好可被兩者的交界面托住，而旋翼的外緣與穩(wěn)壓腔內(nèi)壁相切可加固葉輪結(jié)構(gòu)的位置，葉輪結(jié)構(gòu)不會在高速通過的流體沖擊下移位。
[0008]每個所述旋翼均為阿基米德曲面。流經(jīng)此處的流體由直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。
[0009]所述旋翼的數(shù)量為2?9片。
[0010]本實用新型還提供一種噴射器，包括所述增強型噴嘴裝置，噴射器的其他部件可用已有的設(shè)計。
[0011]本實用新型的噴嘴裝置，流體由噴嘴進口端進入穩(wěn)壓腔，流經(jīng)旋翼改變流體方向，迫使流體在旋轉(zhuǎn)加速腔內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn)，被噴孔加速后經(jīng)增壓腔噴出，噴射流體均勻度好；可通過改變?nèi)肟谔幍牧黧w壓力，實現(xiàn)噴射開角范圍可控，實驗證明噴射開角的范圍從O?120°;本實用新型的噴嘴裝置適配性高，可廣泛應(yīng)用于氣體或液體噴射器。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型增強型噴嘴裝置的一種實施例的剖視圖；
[0013]圖2為圖1中實施例的俯視圖；
[0014]圖3為圖1中實施例的立體剖視圖；
[0015]圖4a為旋翼為2片的實施例的葉輪結(jié)構(gòu)正視圖，圖4b為其俯視圖；
[0016]圖5a為旋翼為9片的實施例的葉輪結(jié)構(gòu)正視圖，圖5b為其俯視圖；
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]I 一本體、21 —分流錐、22—旋翼、3—穩(wěn)壓腔、4 一旋轉(zhuǎn)加速腔、5—噴孔、6—增壓腔。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]實施例1
[0021]圖1?圖3示出了噴嘴裝置的典型結(jié)構(gòu)，其包括本體I和放置于本體I的穩(wěn)壓腔3內(nèi)的葉輪結(jié)構(gòu)，葉輪結(jié)構(gòu)由分流錐21和旋翼22組成，本體I在穩(wěn)壓腔3以下沿流體運動方向還依次包括旋轉(zhuǎn)加速腔4、噴孔5和增壓腔6，其中穩(wěn)壓腔3、旋轉(zhuǎn)加速腔4和噴孔5均為圓柱型，增壓腔6為上小下大的圓臺型，其所處的圓錐體的開角范圍從45°到125度;穩(wěn)壓腔3、旋轉(zhuǎn)加速腔4、噴孔5的直徑依次減小，旋翼22恰好可被穩(wěn)壓腔3和旋轉(zhuǎn)加速腔4的交界面托住，由圖2看出，旋翼22的外緣與穩(wěn)壓腔3的內(nèi)壁相切，使得葉輪結(jié)構(gòu)不易移位。
[0022]旋翼22的數(shù)量可為2?9片，為6片時噴射的綜合效果最佳。圖4a、圖4b是旋翼為2片時的葉輪結(jié)構(gòu)圖，圖5a、圖5b是旋翼為9片時的葉輪結(jié)構(gòu)圖，可根據(jù)需要選擇不同數(shù)量的葉片。旋翼22的材質(zhì)需有一定彈性，當(dāng)高速流體接觸時可產(chǎn)生一定變形。
[0023]初始狀態(tài)時，流體(pQ，U0)進入穩(wěn)壓腔3，接著葉輪結(jié)構(gòu)頂端的分流錐21將流體引向預(yù)定位置，進入旋翼22中。旋翼22的阿基米德曲面保障流體沿旋翼22曲面快速流下，由于旋翼22的變量曲率促成流體旋轉(zhuǎn)，流體在旋轉(zhuǎn)加速腔4內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)流體繼續(xù)進入噴孔5，由于噴孔5截面相對于旋轉(zhuǎn)加速腔4的截面突然減小，根據(jù)流體力學(xué)的基本特性，當(dāng)流體流通截面減小時，流量促使流速增加，壓力減小，部分壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的動能，流體由噴孔5進入增壓腔6，使壓強增大，對流體進行撕裂后高速噴出。
[0024]當(dāng)流體初始壓力為定值時，噴射開角為α;當(dāng)流體初始壓力為變量時，噴射開角隨壓力變化而變化，調(diào)整流體初始壓力的變化，即可實現(xiàn)流體噴射開角大小的控制。
[0025]實施例2
[0026]—種氣液噴射器，包括實施例1中的噴嘴裝置，噴射器的其他部件均可采用尺寸上適配該噴嘴裝置的任何現(xiàn)有設(shè)計。
[0027]本實用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種增強型噴嘴裝置，其特征在于:包括噴嘴本體和設(shè)于本體內(nèi)的葉輪結(jié)構(gòu)，所述葉輪結(jié)構(gòu)包括旋翼和分流錐，所述旋翼固定于所述分流錐上并均勻分布于所述分流錐四周；所述本體內(nèi)沿流體運動方向依次包括穩(wěn)壓腔、旋轉(zhuǎn)加速腔、噴孔和增壓腔，所述旋轉(zhuǎn)加速腔的橫截面積小于所述穩(wěn)壓腔的橫截面積，所述噴孔的橫截面積小于所述旋轉(zhuǎn)加速腔的橫截面積;所述葉輪結(jié)構(gòu)位于所述穩(wěn)壓腔內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強型噴嘴裝置，其特征在于:所述穩(wěn)壓腔、旋轉(zhuǎn)加速腔、噴孔和增壓腔均為圓柱型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強型噴嘴裝置，其特征在于:所述增壓腔為圓臺型，其中與所述噴孔相接的一端的橫截面積小于開口端的橫截面積。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強型噴嘴裝置，其特征在于:所述增壓腔所處的圓錐體開角為45°?125°ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強型噴嘴裝置，其特征在于:所述旋翼的外緣與所述穩(wěn)壓腔內(nèi)壁相切。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強型噴嘴裝置，其特征在于:每個所述旋翼均為阿基米德曲面。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的增強型噴嘴裝置，其特征在于:所述旋翼的數(shù)量為2?9片。8.一種噴射器，其特征在于:包括權(quán)利要求1所述的噴嘴裝置。
【文檔編號】B05B3/08GK205462834SQ201620293912
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】吳娜, 王德民, 張克松
【申請人】山東交通學(xué)院