CN101846120B - 插入式脉冲流发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体机械，是一种在无外加能量源状态下，通过改变流体的流线而使流体产生压力振荡变化的插入式脉冲流发生器，包括绕流道、插芯、振荡腔和摆动道，其中，振荡腔一端与绕流道相连接，另一端与摆动道连接，绕流道上设置有螺纹插芯凸台孔，插芯通过螺纹插芯凸台孔密封螺纹连接插入到绕流道中。本发明主要优点在于：适用范围广泛，无论介质是气体或液体都适用，结构简单，产生的脉冲流频率较高，一般为20-2000Hz。

Description

插入式脉冲流发生器
技术领域
本发明涉及一种流体机械，是一种在无外加能量源状态下，通过改变流体的流线而使流体产生压力振荡变化的插入式脉冲流发生器。
背景技术
目前工业生产中，压力泵被广泛采用以提供恒定压力流体，对于一些特定场合，压力泵无法实现流体介质的预定的周期性输送、压力的脉冲变化、诱导流体中结构共振等工程问题。专利公开号为CN101476581A，发明名称为“脉动流发生器”的中国专利申请中，记载了一种用电机带动回转阀，通过改变输运管管径开度，提供脉冲流的装置与办法，该方案需要有外部能量的提供，且提供的脉冲流周期频率较小，一般小于20Hz，结构也较为复杂。目前使用中的脉冲流发生器一般需要外部动力源，结构较为复杂，而且振动频率较小，一般低于20次秒左右。因此，如何利用流体自身的性质和设备的特性，提供脉冲周期频率较大、结构简单的脉冲流发生器是个难题。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术提出一种插入式脉冲流发生器，其利用流体自身的性质和设备的特性，提供脉冲周期频率较大，一般为20～2000HZ，且结构简单。
本发明为解决上述提出的问题所采用的解决方案为：插入式脉冲流发生器，其特征在于包括绕流道、插芯、振荡腔和摆动道，其中，振荡腔一端与绕流道相连接，另一端与摆动道连接，绕流道上设置有螺纹插芯凸台孔，插芯通过螺纹插芯凸台孔密封螺纹连接插入到绕流道中。
按上述方案，所述的振荡腔包括进流口、引流壁、挡流壁和出流口；其中进流口的口径是出流口的口径的1.5～4倍；进流口中心线和出流口中心线相平行，其间距离为绕流道直径的0.2～2倍；引流壁和挡流壁由不同的曲率半径形成的弧面构成，且挡流壁的曲率半径大于引流壁的曲率半径；出流口的中心和进流口的中心之间的连线与绕流道的中心轴线成一倾斜角a为20°～40°。
按上述方案，所述的插芯为单根三角形柱、圆形柱或梯形柱。
按上述方案，所述的插芯为列向或横向组合的多根三角形柱、圆形柱或梯形柱。
按上述方案，所述插芯的横截面直径或径向最长边为绕流道的直径的1/8～3/4。
本发明的工作原理是：流体首先进入绕流道，绕过插芯，形成一定频率的脉冲流，流体进入振荡腔；部分流体顺着引流壁流向挡流壁，并与挡流壁发生碰撞，折流至振荡腔中心线附近，与未发生碰撞的中心线附近的主流流体混合，强化脉冲振荡，一起流入摆动道，由于摆动道的直径变小且其中心线相对于绕流道的中心线的倾斜角a的存在，脉冲振荡进一步得以强化，达到使用要求。
本发明主要优点在于：适用范围广泛，无论介质是气体或液体都适用，结构简单，产生的脉冲流频率较高，一般为20-2000Hz。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1的纵向剖面结构示意图；
图3为本发明实施例2的纵向剖面结构示意图；
图4为本发明实施例3的纵向剖面结构示意图；
图5为本发明实施例4的纵向剖面结构示意图；
图6为本发明实施例5的纵向剖面结构示意图。
图中1.绕流道；2.插芯；3.螺纹插芯凸台孔；4.振荡腔；5.摆动道；6.进流口；7.引流壁；8.挡流壁；9.出流口。
具体实施方式
下面结合实施实例及附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1-2中，插入式脉冲流发生器，主要由绕流道1、螺纹插芯凸台孔3、插芯2、振荡腔4和摆动道5等组成，振荡腔一端与绕流道相连接，振荡腔另一端与摆动道连接；绕流道上设置有螺纹插芯凸台孔，插芯通过螺纹插芯凸台孔螺纹密封连接插入到绕流道中，流体首先进入绕流道，绕过插芯，形成压力振荡脉冲流，流体进入振荡腔；其中单根插芯的横截面直径或径向最长边为绕流道的直径的1/8-3/4；使用者可以根据不同的要求，更换不同尺寸的插芯和调整插芯组合来调节脉冲频率和振幅；如图2所示，插芯采用单根三角形柱，本发明的振荡腔包括进流口6、引流壁7、挡流壁8和出流口9，其中进流口的口径是出流口的口径的1.5～4陪；进流口中心线和出流口中心线相平行，进流口中心线和出流口中心线之间的距离为绕流道直径的0.2～2倍；引流壁和挡流壁由不同的曲率半径形成的弧面构成，且挡流壁的曲率半径大于引流壁的曲率半径；出流口的中心和进流口的中心之间的连线与绕流道的中心轴线成一倾斜角a为20°～40°。当流体随后进入振荡腔，经过振荡腔，发生折流，流体振荡得以强化；流体最后进入摆动道，由于摆动道的直径变小且其中心线相对于绕流道的中心线的倾斜角a的存在，脉冲振荡进一步得以强化，达到使用要求。
实施例2-3
如图3-4所示，实施例2-3与实施例1的区别在于所述的插芯采用单根圆形柱或梯形柱。
实施例4-5
为了获得更大振荡频率和振幅，插芯也可采用组合的形式，如图5的列式插芯组合和图6的横向插芯组合。

Claims (4)

1.插入式脉冲流发生器，其特征在于包括绕流道(1)、插芯(2)、振荡腔(4)和摆动道(5)，其中，振荡腔(4)一端与绕流道(1)相连接，另一端与摆动道连接，绕流道上设置有螺纹插芯凸台孔(3)，插芯通过螺纹插芯凸台孔密封螺纹连接插入到绕流道中，所述的振荡腔包括进流口(6)、引流壁(7)、挡流壁(8)和出流口(9)；其中进流口的口径是出流口的口径的1.5～4倍；进流口中心线和出流口中心线相平行，其间距离为绕流道直径的0.2～2倍；引流壁和挡流壁由不同的曲率半径形成的弧面构成，且挡流壁的曲率半径大于引流壁的曲率半径；出流口的中心和进流口的中心之间的连线与绕流道的中心轴线成一倾斜角a为20°～40°。
2.按权利要求1所述的插入式脉冲流发生器，其特征在于所述的插芯为单根三角形柱、圆形柱或梯形柱。
3.按权利要求1所述的插入式脉冲流发生器，其特征在于所述的插芯为列向或横向组合的多根三角形柱、圆形柱或梯形柱。
4.按权利要求1所述的插入式脉冲流发生器，其特征在于所述插芯的横截面直径或径向最长边为绕流道的直径的1/8～3/4。
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