CN107051761B - 多谐振腔式空化射流喷嘴 - Google Patents

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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
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Abstract

本发明公开一种多谐振腔式空化射流喷嘴，包括左端体、右端体和至少一个中体，所述左端体的末端与第一中体螺纹连接且所述右端体与最末中体螺纹连接形成至少三个结构相同的谐振腔，谐振腔的入口和出口与不同级缩口相连接，最末谐振腔和喷口设在右端体上，多个谐振腔、不同级缩口和喷口的轴心线均与喷嘴的轴心线重合，所述左端体的前部设有第一正弦导流曲面和第二正弦导流曲面，能够使液体快速稳定地进入喷嘴，进而经过多级缩口和多个谐振腔实现剧烈空化，最终经过喷口喷出。与现有技术相比，多谐振腔式空化射流喷嘴能够适应大流量高流速液体的流入，正弦导流曲面、多个谐振腔和多级缩口能使液体的空化作用增强，并提高空化效率。

Description

多谐振腔式空化射流喷嘴
技术领域
本发明涉及一种空化射流喷嘴，具体涉及一种多谐振腔式空化射流喷嘴。
背景技术
空化射流喷嘴是使液体产生空化效应的一种发生装置，国内外已有多种空化水射流喷嘴，典型的有中心体喷嘴和转叶型喷嘴两种结构形式，但其结构相对复杂，且空化效果相对较差。谐自振空化水射流喷嘴具有较优的空化效果，其两种典型结构分别为风琴管喷嘴和亥母霍兹振荡腔喷嘴。基于谐自振空化水射流技术，设计了各种形式的空化射流喷嘴结构，例如，公开号为104307651A的中国专利公开的一种集中式旋转空化射流喷嘴、公开号为102434102A的中国专利公开的一种脉冲空化多孔射流喷嘴，以及公开号为2261300的中国专利公开的定向自振射流喷嘴。上述空化射流喷嘴主要应用于表面清洗、除锈、切割、钻孔等方面，但其流量较小，且其结构难以应用于污水处理和海水淡化生产等领域，当大流量高流速液体流入谐振腔式喷嘴时，上述空化射流喷嘴的空化效率较低，难以形成较优空化效果，无法满足空化射流的实际要求。在对空化射流喷嘴的空化效率和射流流量要求越来越高的前提下，设计适用于大流量高流速的空化射流喷嘴已经成为亟待解决的关键问题。
发明内容
本发明旨在提供一种适应于大流量高流速的空化射流喷嘴。
本发明提供的技术方案为：一种多谐振腔式空化射流喷嘴，包括左端体、右端体和至少一个中体，所述左端体的末端与第一中体螺纹连接且所述右端体与最末中体螺纹连接形成至少三个结构相同的谐振腔，其中第一谐振腔位于左端体的末端，最末谐振腔位于右端体上，每个中体上均设有一个谐振腔，所述谐振腔的入口和出口与不同级缩口相连接，不同级缩口直径按比值A依次减小，第一、第二级缩口设在左端体的末端，第一级缩口的出口与第一谐振腔的入口相连接，第一谐振腔的出口与第二级缩口的入口相连接，最末谐振腔的入口与最末级缩口的出口相连接、其出口与设在右端体上的喷口相连接，喷口直径与第一级缩口直径按比值B增大，所述谐振腔、不同级缩口和喷口的轴心线均与喷嘴的轴心线重合，所述左端体的前部从进口到出口方向依次是引入腔、第一正弦导流曲面腔、过渡腔、第二正弦导流曲面腔，第二正弦导流曲面腔与第一级缩口的入口相连接，引入腔直径与第一级缩口直径按比值C增大。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过设计两个正弦导流曲面腔和增加多个谐振腔与从级缩口使多谐振腔式空化射流喷嘴能够适应大流量高流速液体的流入，使液体的空化作用增强，提高空化效率。
附图说明
图1为多谐振腔式空化射流喷嘴结构示意图。
图2为图1所示喷嘴的左端体结构示意图。
图3是图1所示喷嘴的中体结构示意图。
图4是图1所示喷嘴的右端体结构示意图。
图5是图1所示喷嘴的三维结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：
如图1～5所示，本发明实施例的多谐振腔式空化射流喷嘴包括左端体1、中体2和右端体3，左端体1末端与中体2螺纹连接且右端体3与中体2螺纹连接形成三个结构相同的谐振腔。第一谐振腔1-7位于左端体1末端，左端体1末端与中体2通过螺纹进行连接，中体2外表面均匀布设四个圆孔2-3以便中体2与左端体1螺纹连接的拧紧，左端体1和中体2连接处设有密封圈4，密封圈4安装于密封槽1-8内，进而在中体上形成第二谐振腔2-1，中体和右端体连接处设有密封圈5，密封圈5安装于密封槽2-4内，进而在右端体3上形成第三谐振腔3-1，右端体3上设有喷口3-2，右端体3外表面均匀布设四个圆孔3-3以便右端体3与中体2螺纹连接的拧紧。每个谐振腔入口和出口与不同级缩口相连接，不同级缩口直径按比值A依次减小，1＜A≤3，第一级缩口1-5和第二缩口1-6设在左端体1末端，第一级缩口1-5的出口与第一谐振腔1-7的入口相连接，第一谐振腔1-7的出口与第二级缩口1-6的入口相连接，第二级缩口1-6的出口与第二谐振腔2-1的入口相连接，第二谐振腔2-1的出口与第三级缩口2-2的入口相连接，第三级缩口2-2的出口与第三谐振腔3-1的入口相连，第三谐振腔3-1的出口与设在右端体3上的喷口3-2相连接，喷口直径与第一级缩口直径按比值B增大，1＜B≤3，各谐振腔、不同级缩口和喷口的轴心线均与喷嘴的轴心线重合；左端体1的前部从进口到出口方向依次是引入腔1-1、第一正弦导流曲面腔1-2、过渡腔1-3、第二正弦导流曲面腔1-4，第二正弦导流曲面腔1-4与第一级缩口1-5的入口相连接，引入腔直径与第一级缩口直径按比值C增大，C＝5～8。第一正弦导流曲面腔的截面曲线方程为y＝12.5sin(π/75*x)(37.5≤x≤112.5)，第二正弦导流曲面腔的截面曲线方程为y＝17.5sin(π/50*x)(25≤x≤75)，其中坐标轴y轴与喷嘴的轴心线平行，x轴与喷嘴的轴心线垂直。
本发明可使流入的大流量高流速液体分别流经左端体、中体和右端体的多级缩口以及三个谐振腔，达到剧烈空化效果，提高空化效率。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多谐振腔式空化射流喷嘴，其特征在于：包括左端体、右端体和至少一个中体，所述左端体的末端与第一中体螺纹连接且所述右端体与最末中体螺纹连接形成至少三个结构相同的谐振腔，其中第一谐振腔位于左端体的末端，最末谐振腔位于右端体上，每个中体上均设有一个谐振腔，所述谐振腔的入口和出口与不同级缩口相连接，不同级缩口直径按比值A依次减小，第一、第二级缩口设在左端体的末端，第一级缩口的出口与第一谐振腔的入口相连接，第一谐振腔的出口与第二级缩口的入口相连接，最末谐振腔的入口与最末级缩口的出口相连接、最末谐振腔的出口与设在右端体上的喷口相连接，喷口直径与第一级缩口直径按比值B增大，所述谐振腔、不同级缩口和喷口的轴心线均与喷嘴的轴心线重合，所述左端体的前部从进口到出口方向依次是引入腔、第一正弦导流曲面腔、过渡腔、第二正弦导流曲面腔，第二正弦导流曲面腔与第一级缩口的入口相连接，引入腔直径与第一级缩口直径按比值C增大。
2.根据权利要求1所述的多谐振腔式空化射流喷嘴，其特征在于：所述多谐振腔式空化射流喷嘴采用一个中体，左端体的末端与中体螺纹连接且右端体与中体螺纹连接形成三个结构相同的谐振腔。
3.根据权利要求1所述的多谐振腔式空化射流喷嘴，其特征在于：所述不同级缩口直径按比值A依次减小，1＜A≤3；所述喷口直径与第一级缩口直径按比值B增大，1＜B≤3；所述引入腔直径与第一级缩口直径按比值C增大，C＝5～8。
4.根据权利要求1所述的多谐振腔式空化射流喷嘴，其特征在于：所述第一正弦导流曲面腔，其截面曲线方程为y＝12.5sin(π/75*x)，式中，x的取值范围为：37.5≤x≤112.5，所述第二正弦导流曲面腔，其截面曲线方程为y＝17.5sin(π/50*x)，式中，x的取值范围为：25≤x≤75，其中坐标轴y轴与喷嘴的轴心线平行，x轴与喷嘴的轴心线垂直。
5.根据权利要求1所述的多谐振腔式空化射流喷嘴，其特征在于：所述左端体的末端与第一中体、各相邻中体以及最末中体与右端体的连接处均设有密封圈。
6.根据权利要求1所述的多谐振腔式空化射流喷嘴，所述各中体和右端体外表面上分别均匀设有四个用于拧紧各螺纹连接的孔。
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