CN104646205A - 低压自吸气增压喷嘴 - Google Patents

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陈德淑
李远明
李懿珂
李筱瑛
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Chongqing University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid

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Abstract

本发明针对水射流技术在冲洗、喷洒等方面的应用，设计了一种在水压较低时也能产生自激震荡而喷射出冲蚀性能较好的水射流的低压自吸气增压喷嘴。在不增加设备、动力的情况下，使喷射的水射流压力提高30％到50％以上，使冲洗、喷洒等作业条件得到改善。

Description

低压自吸气增压喷嘴
技术领域
本发明涉及流体力学的自激震荡脉冲射流技术领域，是一种在进水压力较低的条件下，采用自吸气自激震荡技术使喷射的水射流的压力能升高的低压自吸气增压喷嘴。
背景技术
目前，水射流喷射技术在冲洗、喷洒等方面应用非常广泛，在应用中有的需要冲蚀效果好，有的需要喷射距离远，这都需要喷嘴的进水有较高的压力以喷射出压力较高的水射流。以用普通连续射流水枪洗车为例，一般需要水枪的进水压力达到1兆帕以上。而大量使用的小型离心泵供水或市政自来水管网供水，压力一般在0.5兆帕以下，自来水管网终端的压力甚至不到0.2兆帕。由于喷嘴进水压力不够，普通喷嘴出水压力就低，使冲洗、喷洒等作业受到制约。公开号为CN2054479的实用新型专利公开了一种自激震荡脉冲射流喷嘴，水射流经喷嘴震荡后再喷射，能使水射流的压力升高。但是，这种喷嘴及与此类似的一种低压大流量自激震荡脉冲射流喷嘴在进水压力低于0.8兆帕时就不能正常产生自激震荡而使喷出的水射流的压力升高，因此，一般在0.5兆帕以下工作的冲洗、喷洒等作业不能用这种技术将水射流的压力升高。本发明提出一种水压在0.5兆帕以下也能正常产生自激震荡的喷嘴，在不增加设备、动力的情况下，能使喷射产生的水射流压力提高30％到50％以上，使冲洗、喷洒等作业条件得到改善。
发明内容
本发明针对水射流技术在冲洗、喷洒等应用的需要，设计了一种低压自吸气增压喷嘴。本发明是在公知的自激震荡脉冲射流喷嘴上增加吸气腔、吸气孔和混流管，利用进入喷嘴的水射流流过吸气腔产生的负压而吸气，吸气后的水射流在混流管形成气、水混合水射流。这种气、水混合水射流在震荡腔震荡时，在受压周期气体形成“气弹簧”被压缩而储能，在舒张周期“气弹簧”扩张而释放能量使水射流升压，因此本发明的喷嘴成为低压自吸气增压喷嘴。
本发明的目的可按以下技术方案实现：
本发明提供的一种低压自吸气增压喷嘴，有进水口、进水嘴、振荡腔、振荡锥体和出流喷管，还有吸气腔、吸气孔、混流管；所述的进水嘴、混流管、振荡腔、振荡锥体和出流喷管按顺序设置在同一轴线上；所述的进水嘴与混流管端面之间的距离是进水嘴直径尺寸的0.5到1倍；所述的混流管的横切面积是进水嘴的横切面积的1.6到2.2倍，混流管的长度是混流管的直径尺寸的3到5倍；所述的出流喷管的横切面积是混流管的横切面积的1.2到1.8倍，出流喷管的长度等于振荡锥体的高；所述的振荡腔的直径是混流管直径的4到7倍，振荡腔的长度是振荡腔的直径尺寸的0.7到1倍；所述的吸气孔位于吸气腔后端沿圆周分布1到8个，这些孔的面积的和是进水嘴横切面积的1到3倍。
所述的吸气孔可控制开、闭，吸气孔关闭时，喷嘴喷出未增压的水射流，吸气孔打开时，喷嘴喷出压力增高的水射流。
所述的进水口连接市政自来水管网供水时，进水嘴的直径按小于5毫米设置。
所述的进水口由水泵供水，水压不高于0.5MP时，进水嘴的直径按小于12毫米设置；水压高于0.5MP，不高于0.8MP时，进水嘴的直径按小于16毫米设置。
本发明提出的低压自吸气增压喷嘴有如下有益效果：
(一)喷嘴的吸气孔的开、闭可控制喷出的水射流水压高低，视需要可喷射高、低不同压力的水射流。
(二)提高喷嘴的出水压力，使原来因水压不够而不能进行的冲洗、喷洒操作可以进行，并且，这种喷嘴后坐力较小，降低操作的劳动强度。
附图说明
图1是本发明的剖面示意图
图1标记：进水口(1)、吸气腔(2)、吸气孔(3)、进水嘴(4)、混流管(5)、振荡腔(6)、振荡锥体(7)、出流喷管(8)。
具体实施方式
本发明结合实例(附图)作进一步说明：
如图1，本发明的一种低压自吸气增压喷嘴，有进水口(1)、进水嘴(4)、振荡腔(6)、振荡锥体(7)和出流喷管(8)，还有吸气腔(2)、吸气孔(3)、混流管(5)；所述的进水嘴(4)、混流管(5)、振荡腔(6)、振荡锥体(7)和出流喷管(8)按顺序设置在同一轴线上；所述的进水嘴(4)与混流管(5)端面之间的距离是进水嘴(4)直径尺寸的0.5到1倍；所述的混流管(5)的横切面积是进水嘴(4)的横切面积的1.6到2.2倍，混流管(5)的长度是混流管(5)的直径尺寸的3到5倍；所述的出流喷管(8)的横切面积是混流管(5)的横切面积的1.2到1.8倍，出流喷管(8)的长度等于振荡锥体(7)的高；所述的振荡腔(6)的直径是混流管(5)直径的4到7倍，振荡腔(6)的长度是振荡腔(6)的直径尺寸的0.7到1倍；所述的吸气孔(3)位于吸气腔(2)后端沿圆周分布1到8个，这些孔的面积的和是进水嘴(4)横切面积的1到3倍。
所述的低压自吸气增压喷嘴的吸气孔(3)可控制开、闭，吸气孔(3)关闭时，喷嘴喷出未增压的水射流，吸气孔(3)打开时，喷嘴喷出压力增高的水射流。
所述的低压自吸气增压喷嘴的进水口(1)连接市政自来水管网供水时，进水嘴(4)的直径按小于5毫米设置。
所述的低压自吸气增压喷嘴的进水口(1)由水泵供水，水压不高于0.5MP时，进水嘴(4)的直径按小于12毫米设置；水压高于0.5MP，不高于0.8MP时，进水嘴(4)的直径按小于16毫米设置。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，例如，本发明所述的气、水一般是指空气和水，但也包括其他气体和液体，本发明也包含这些改动和变型。

Claims (4)

1.本发明提供的一种低压自吸气增压喷嘴，有进水口(1)、进水嘴(4)、振荡腔(6)、振荡锥体(7)和出流喷管(8)，其特征在于：还有吸气腔(2)、吸气孔(3)、混流管(5)；所述的进水嘴(4)、混流管(5)、振荡腔(6)、振荡锥体(7)和出流喷管(8)按顺序设置在同一轴线上；所述的进水嘴(4)与混流管(5)端面之间的距离是进水嘴(4)直径尺寸的0.5到1倍；所述的混流管(5)的横切面积是进水嘴(4)的横切面积的1.6到2.2倍，混流管(5)的长度是混流管(5)的直径尺寸的3到5倍；所述的出流喷管(8)的横切面积是混流管(5)的横切面积的1.2到1.8倍，出流喷管(8)的长度等于振荡锥体(7)的高；所述的振荡腔(6)的直径是混流管(5)直径的4到7倍，振荡腔(6)的长度是振荡腔(6)的直径尺寸的0.7到1倍；所述的吸气孔(3)位于吸气腔(2)后端沿圆周分布1到8个，这些孔的面积的和是进水嘴(4)横切面积的1到3倍。
2.权利要求1所述的低压自吸气增压喷嘴，其特征在于：所述的吸气孔(3)可控制开、闭，吸气孔(3)关闭时，喷嘴喷出未增压的水射流，吸气孔(3)打开时，喷嘴喷出压力增高的水射流。
3.权利要求1所述的低压自吸气增压喷嘴，其特征在于：所述的进水口(1)连接市政自来水管网供水时，进水嘴(4)的直径按小于5毫米设置。
4.权利要求1所述的低压自吸气增压喷嘴，其特征在于：所述的进水口(1)由水泵供水，水压不高于0.5MP时，进水嘴(4)的直径按小于12毫米设置；水压高于0.5MP，不高于0.8MP时，进水嘴(4)的直径按小于16毫米设置。
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