CN106984449A - 一种带谐振腔的空化喷嘴 - Google Patents

一种带谐振腔的空化喷嘴 Download PDF

Info

Publication number
CN106984449A
CN106984449A CN201710324912.8A CN201710324912A CN106984449A CN 106984449 A CN106984449 A CN 106984449A CN 201710324912 A CN201710324912 A CN 201710324912A CN 106984449 A CN106984449 A CN 106984449A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resonator
nozzle
water chamber
intake antrum
nozzle body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710324912.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106984449B (zh
Inventor
刘平安
许楠
许一楠
常浩
王文超
刘俊鹏
吕方伟
丁涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201710324912.8A priority Critical patent/CN106984449B/zh
Publication of CN106984449A publication Critical patent/CN106984449A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106984449B publication Critical patent/CN106984449B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/08—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities ; Fluidic oscillators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

本发明属于水射流清洗技术领域，尤其涉及一种带谐振腔的空化喷嘴，以解决现有技术工作效率低，安全性差的问题。包括喷嘴主体，卡槽，进水腔壁螺纹，以及从左至右的进水腔，谐振腔，出水腔。进水腔为圆台形，较大的底面位于喷嘴主体内侧与进水腔壁螺纹相同的一端，较小的底面与谐振腔相接相通。谐振腔位于进水腔与出水腔之间，形状为带有圆台状凹陷的圆柱体。谐振腔凹陷的部分与出水腔的较小的底面相接相通。出水腔为圆台形，较小的底面与谐振腔凹陷部分的底端相接相通。本发明谐振腔设计合理，射流水弹的压力强、对喷射对象的冲击和破碎效果好，使用寿命长，工作效率高，安全性能好。

Description

一种带谐振腔的空化喷嘴
技术领域
本发明涉及水射流清洗技术领域，尤其涉及一种带谐振腔的空化喷嘴。
背景技术
各类船舶水下部分的船体、换热器、推力器、以及螺旋桨只要被藻类，贝壳类等生物侵蚀就会大大降低工作效率。因此引擎和其他机械的燃油和维护成本也增加，一年的生物污染，可使舰船速度降低30％到50％。目前，在美国每年由于污垢造成的损失超过10亿美元，全世界仅海上的污染损失就超过600亿元美元，其中船舶的污染占了30％。海上石油和天然气平台的水下部分由于密集的生物污染形成的污垢不断增加，使得在生产过程中引发了许多无法预见的安全问题。初步计算，从水面到水下60米处，平台每个根基上的污垢总重至少3吨；超过一年时间支撑点的抗波载荷量增加50％以上。附着在平台水下部分的支撑架和机械部分的污垢是一个非常严重的问题，它将导致机械的故障和不可预知的紧急情况。桥梁、码头和其它水下设施受到生物污垢严重污染后会造成设施重量和波阻力的增加，加快金属和水泥混凝土建筑物的侵蚀，尤其是建筑物上的裂缝受到污垢生物的侵蚀的危害性更大。目前，我国在水下清洗工程个别较先进的企业采用美国的高压水下清洗技术和设备，通过强大的水压使污染物在短时间内被清洗掉。
中国专利局以公告号CN2094396U公开的《一种振荡脉冲射流喷嘴》，该喷嘴包括谐振腔、上撞面锥环面形腔壁、下撞面及连接圆角。这种喷嘴虽然具有可提高喷出液体的速度的作用，但采取主体整体成形，制造困难，成本高昂，不利于普及推广应用。
申请号为CN201320061152.3的中国专利公开了一种干冰清洗缩放型喷嘴，包括本体，所述本体内部开有通孔，所述通孔从一端到另一端依次分为稳定段、收缩段、喉口段、扩张段，所述稳定段和喉口段呈直筒型，所述收缩段和扩张段呈锥形。本体内的通孔为渐缩渐括形式，含有干冰颗粒的气体从稳定段的直筒型通孔进入，到达收缩段时，由于收缩段直径逐渐变小，含有干冰颗粒的气体流速加快，气体到达扩张段时，由于扩张段直径逐渐变大，含有干冰颗粒的气体流动范围逐渐扩大，当含有干冰颗粒的气体从扩张段流出时，其流速和发散区域均较大，能更好处理掉待清洗件上的污渍。但是上述喷嘴适用的清洗介质为干冰，并不适用于水的清洗介质
传统的高压水射流清洗技术的优点是清洗速度快、高效、环保，但由于该项技术工作压力大、枪体过长、喷嘴使用寿命短等问题，导致在实际应用中安全性差，可靠性低。另外，由于每套设备价格昂贵和技术封锁等问题，使得该项目在国内无法推广。
自激振荡喷嘴装置是产生自激振荡射流的核心部件，其结构参数尤其是腔内尺寸直接决定了射流的振荡脉动效果。由上述自激振荡射流发生机理可知，振荡腔产生声谐共振的条件是来流参数、振荡腔参数必须满足反馈压力振荡的频率与振荡腔的固有频率相匹配，也就是说最佳的自激振荡效果的产生不仅与振荡腔结构尺寸有关，而且还与水射流的工作参数相关。但在实际应用过程中，由于射流本身的磨损，喷嘴腔内尺寸很难保持不变，即使做到腔内尺寸的不变，那么一种自激振荡喷嘴只能适用于某一特定工况，也不利于该类喷嘴的推广与应用。也正因为这些问题的存在，自激振荡喷嘴至今还没有形成正规产品，只在一些专用设备上有所应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工作效率高，安全性能好的带谐振腔的空化喷嘴。
本发明的目的是这样实现的：
一种带谐振腔的空化喷嘴，包括喷嘴主体1，卡槽5，进水腔壁螺纹6，进水腔3，谐振腔2，出水腔4。卡槽5，进水腔壁螺纹6位于喷嘴主体1外表面，谐振腔2位于进水腔3，出水腔4之间，谐振腔2的两侧分别与进水腔3，出水腔4相接相通。
喷嘴主体1外表面为带有环状凸起的圆柱形。卡槽5为环形，位于喷嘴主体1外表面的中部。进水腔壁螺纹6位于喷嘴主体1外表面的一端。
进水腔3为圆台形空腔，较大的底面位于喷嘴主体1内侧与进水腔壁螺纹6相同的一端，较小的底面与谐振腔2相接相通，且进水腔3的收缩角度为13.5度。
谐振腔2位于进水腔3与出水腔4之间，形状为带有圆台状凹陷的圆柱形空腔，谐振腔 2凹陷部分的底端与出水腔4的较小的底面相接相通。
出水腔4为圆台形空腔，较小的底面与谐振腔2凹陷部分的底端相接相通，且出水腔4 的扩张角度为30度。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提出的一种带谐振腔的空化喷嘴，谐振腔设计合理，射流水弹的压力强、对喷射对象的冲击和破碎效果好，使用寿命长，工作效率高，安全性能好。
附图说明
图1是一种带谐振腔的空化喷嘴的总体结构图。
具体实施方式
下面结合附图来具体说明本发明。
如图1所示的一种带谐振腔的空化喷嘴，包括喷嘴主体1，卡槽5，进水腔壁螺纹6，以及从左至右的进水腔3，谐振腔2，出水腔4。
喷嘴主体1外表面为带有环状凸起的圆柱形。卡槽5为环形，位于喷嘴主体1外表面的中部。进水腔壁螺纹6位于喷嘴主体1外表面的一端。
进水腔3为圆台形空腔，较大的底面位于喷嘴主体1内侧与进水腔壁螺纹6相同的一端，较小的底面与谐振腔2相接相通，且进水腔3收缩角度α为13.5度。
谐振腔2位于进水腔与出水腔之间，形状为带有圆台状凹陷的圆柱形空腔。谐振腔2凹陷的部分与出水腔的较小的底面相接相通。
出水腔4为圆台形空腔，较小的底面与谐振腔2凹陷部分的底端相接相通，且出水腔4 扩张角度β为30度。
当稳定的水流流过谐振腔2的出口收缩段时，能够产生自激压力激动。这种自激压力激动反馈回谐振腔2形成反馈压力震荡，反馈压力震荡的频率与谐振腔2的固有频率相匹配，从而在谐振腔2内形成声谐共振，使出水腔4出口处的射流变成断续涡环流,从而加强射流的空化作用和打击效果。自出水腔喷出的水汽化产生大量空化泡，空化泡冲击到清洗对象上的附着物时，急剧缩小直至破灭,破灭时释放出极高的压强，从而达到清洁附着物的目的。
本发明的谐振腔设计合理，射流水弹的压力强、对喷射对象的冲击和破碎效果好，使用寿命长，工作效率高，安全性能好。
这里必须指出的是，本发明给出的其他未说明的部分都是为本领域人员公知的，根据本发明所述的名称或功能，本领域技术人员就能够找到相关记载的文献，因此未进一步说明。

Claims (7)

1.一种带谐振腔的空化喷嘴，包括喷嘴主体(1)，卡槽(5)，进水腔壁螺纹(6)，进水腔(3)，谐振腔(2)，出水腔(4)；其特征在于：卡槽(5)，进水腔壁螺纹(6)位于喷嘴主体(1)外表面，谐振腔(2)位于进水腔(3)，出水腔(4)之间，谐振腔(2)的两侧分别与进水腔(3)，出水腔(4)相接相通。
2.根据权利要求1所述的一种带谐振腔的空化喷嘴，其特征在于：所述的喷嘴主体(1)外表面为带有环状凸起的圆柱形，喷嘴主体(1)外表面有卡槽(5)和进水腔壁螺纹(6)。
3.根据权利要求2所述的一种带谐振腔的空化喷嘴，其特征在于：所述的卡槽(5)为环形，位于喷嘴主体(1)外表面的中部。
4.根据权利要求2所述的一种带谐振腔的空化喷嘴，其特征在于：所述的进水腔壁螺纹(6)，位于喷嘴主体(1)外表面的一端。
5.根据权利要求1所述的一种带谐振腔的空化喷嘴，其特征在于：所述的进水腔(3)，为圆台形空腔，较大的底面位于喷嘴主体(1)内侧与进水腔壁螺纹(6)相同的一端，较小的底面与谐振腔(2)相接相通，且进水腔(3)的收缩角度为13.5度。
6.根据权利要求1所述的一种带谐振腔的空化喷嘴，其特征在于：所述的谐振腔(2)，位于进水腔(3)与出水腔(4)之间，形状为带有圆台状凹陷的圆柱形空腔，谐振腔(2)凹陷的部分与出水腔(4)的较小的底面相接相通。
7.根据权利要求1所述的一种带谐振腔的空化喷嘴，其特征在于：所述的出水腔(4)，为圆台形空腔，较小的底面与谐振腔(2)凹陷部分的底端相接相通，且出水腔(4)的扩张角度为30度。
CN201710324912.8A 2017-05-10 2017-05-10 一种带谐振腔的空化喷嘴 Active CN106984449B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710324912.8A CN106984449B (zh) 2017-05-10 2017-05-10 一种带谐振腔的空化喷嘴

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710324912.8A CN106984449B (zh) 2017-05-10 2017-05-10 一种带谐振腔的空化喷嘴

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106984449A true CN106984449A (zh) 2017-07-28
CN106984449B CN106984449B (zh) 2019-09-27

Family

ID=59417779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710324912.8A Active CN106984449B (zh) 2017-05-10 2017-05-10 一种带谐振腔的空化喷嘴

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106984449B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109259700A (zh) * 2018-10-10 2019-01-25 珠海格力电器股份有限公司 喷嘴、洗碗机用喷臂及洗碗机
CN109939989A (zh) * 2019-04-19 2019-06-28 徐州万达回转支承有限公司 一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法
CN110102416A (zh) * 2019-05-05 2019-08-09 西南石油大学 一种振荡自吸喷嘴
CN112589694A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 华东理工大学 一种纯水空化射流冲击强化喷嘴
CN113118951A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 清华大学 一种空化射流喷嘴及具有该喷嘴的晶圆处理装置
CN115569748A (zh) * 2022-12-09 2023-01-06 北京科技大学 一种水射流自振喷嘴及射流试验装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6135866A (ja) * 1984-07-27 1986-02-20 Nippon Soken Inc 自己発振型流体散布素子
CN2299667Y (zh) * 1996-06-14 1998-12-09 宋节行 一种分段式谐振脉冲射流喷嘴
CN2789399Y (zh) * 2005-03-14 2006-06-21 自贡科瑞德新材料有限责任公司 一种谐振冲射喷嘴
CN101054887A (zh) * 2006-04-13 2007-10-17 宋家雄 装有自激式脉冲谐振射流喷嘴的钻井钻头
CN103056052A (zh) * 2013-01-10 2013-04-24 中国海洋工程公司 一种空化射流喷嘴
CN103817028A (zh) * 2014-03-12 2014-05-28 武汉大学 一种腔长连续可调高压自激振荡脉冲射流喷嘴
CN105642456A (zh) * 2016-01-04 2016-06-08 湖南工业大学 一种高压低频自振脉冲气液射流喷嘴

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6135866A (ja) * 1984-07-27 1986-02-20 Nippon Soken Inc 自己発振型流体散布素子
CN2299667Y (zh) * 1996-06-14 1998-12-09 宋节行 一种分段式谐振脉冲射流喷嘴
CN2789399Y (zh) * 2005-03-14 2006-06-21 自贡科瑞德新材料有限责任公司 一种谐振冲射喷嘴
CN101054887A (zh) * 2006-04-13 2007-10-17 宋家雄 装有自激式脉冲谐振射流喷嘴的钻井钻头
CN103056052A (zh) * 2013-01-10 2013-04-24 中国海洋工程公司 一种空化射流喷嘴
CN103817028A (zh) * 2014-03-12 2014-05-28 武汉大学 一种腔长连续可调高压自激振荡脉冲射流喷嘴
CN105642456A (zh) * 2016-01-04 2016-06-08 湖南工业大学 一种高压低频自振脉冲气液射流喷嘴

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109259700A (zh) * 2018-10-10 2019-01-25 珠海格力电器股份有限公司 喷嘴、洗碗机用喷臂及洗碗机
CN109259700B (zh) * 2018-10-10 2024-04-05 珠海格力电器股份有限公司 喷嘴、洗碗机用喷臂及洗碗机
CN109939989A (zh) * 2019-04-19 2019-06-28 徐州万达回转支承有限公司 一种基于空化射流技术的螺旋式空化清洗器及使用方法
CN110102416A (zh) * 2019-05-05 2019-08-09 西南石油大学 一种振荡自吸喷嘴
CN110102416B (zh) * 2019-05-05 2024-03-26 西南石油大学 一种振荡自吸喷嘴
CN113118951A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 清华大学 一种空化射流喷嘴及具有该喷嘴的晶圆处理装置
CN112589694A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 华东理工大学 一种纯水空化射流冲击强化喷嘴
CN112589694B (zh) * 2020-12-11 2024-03-29 华东理工大学 一种纯水空化射流冲击强化喷嘴
CN115569748A (zh) * 2022-12-09 2023-01-06 北京科技大学 一种水射流自振喷嘴及射流试验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106984449B (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106984449B (zh) 一种带谐振腔的空化喷嘴
CN103817028B (zh) 一种腔长连续可调高压自激振荡脉冲射流喷嘴
CN102513237B (zh) 空化型超高压水锤式水枪喷头
US20190314866A1 (en) Device and Method for Hydrodynamic Surface Cleaning Based on Micro-Hydropercussion Effect
US7494073B2 (en) Cleaning of submerged surfaces by discharge of pressurized cavitating fluids
CN206882008U (zh) 超声波谐振强力脉冲射流喷头装置
CN103157562A (zh) 频率可调的自激脉冲喷嘴
CN105149123A (zh) 一种水下裂蚀射流喷嘴
CN102962154B (zh) 一种无后坐力空化清洗喷嘴
CN106517412A (zh) 一种强剪切式中心射流空化发生器
CN108296040A (zh) 一种人工淹没式的水力空化喷嘴
CN203281454U (zh) 一种无后坐力空化清洗喷嘴
CN205797539U (zh) 一种缩放型喷嘴
CN201202126Y (zh) 环保清淤头以及具有该清淤头的环保清淤系统
JP3987815B2 (ja) 構造体の表面改質方法
CN102728020A (zh) 脉冲射流消防水枪
CN210058655U (zh) 一种振荡自吸喷嘴
EP1628785B1 (en) Nozzle for generating high-energy cavitation
KR200495186Y1 (ko) 풍수 기계 세트
JP3795240B2 (ja) ウォータージェットノズル
JP2007090491A (ja) ウォータジェットピーニング装置およびウォータジェットピーニング方法
CN205799268U (zh) 一种空蚀射流湿喷砂喷嘴
JP3464682B2 (ja) キヤビテーシヨン噴射装置ならびにピーニング方法
CN212143638U (zh) 一种水下高效气蚀射流清洗枪
RU2047740C1 (ru) Устройство для промывки скважины

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant