CN201728166U - 一种低噪声耐低温亚音速喷射器 - Google Patents
一种低噪声耐低温亚音速喷射器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种低噪声耐低温亚音速喷射器，含有喷嘴主体，其内部依次设有主通气道、渐缩通道和喷嘴，在喷嘴的前端设有一个喷嘴腔，在喷嘴腔壁上设有调节圆环，喷嘴腔壁上设有连接渐缩通道的至少一个微通道。通过主气通道和微通道的混合可以降低出口噪音；可以通过调节满足不同的流速下对低噪音的要求；此喷射器不但适用于气体，同样也适用于气液两项和液体媒介，适用广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种喷射器，特别涉及一种低噪声耐低温亚音速喷射器。
背景技术
喷射器广泛应用于磨削加工中工件冷却装置。由喷嘴喷出的高速低温气流冲击到工件表面上会产生很强的噪声，因此噪声污染是低温喷嘴应用中存在的重大问题。气体从管口以高速喷射出来，会产生卷吸作用，带动周围的气体一起向下运动。管口喷出的气流速度非常高，其内部的静压远低于周围气体的压强，所以在高速流体周围产生强烈的引射现象，沿喷注方向，喷注的宽度随距离逐渐扩展，流速相应逐渐降低。喷射噪声主要在离开固体表面一定距离的空间内产生，气体指点受到作用只是由邻近气体质点所施加，在局部范围内的总效果取决于作用力随距离的变化率。
发明内容
本实用新型是针对低温喷嘴应用中存在噪声污染的问题，提出了一种低噪声耐低温亚音速喷射器，微通道直接从渐缩通道通向喷嘴腔，在喷嘴腔壁上设有周向旋转的调节圆环。流入喷嘴腔的流量可以通过圆环的旋转调节，改变喷射射流的流场结构，从而根据需要减少射流剪切层中的大尺度涡结构，使得微通道中产生的噪声波与主喷嘴产生的噪声波叠加，调节微通道的流量从而达到降低噪声的目的。
本实用新型的技术方案为：一种低噪声耐低温亚音速喷射器，含有喷嘴主体，其内部依次设有主通气道、渐缩通道和喷嘴，在喷嘴的前端设有一个喷嘴腔，在喷嘴腔壁上设有调节圆环，喷嘴腔壁上设有连接渐缩通道的至少四个微通道。
所述微通道设在渐缩通道壁上，连接喷嘴腔，并且至少四个微通道均匀的分布在圆周壁上。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型低噪声耐低温亚音速喷射器，通过主气通道和微通道的混合可以降低出口噪音；可以通过调节满足不同的流速下对低噪音的要求；此喷射器不但适用于气体，同样也适用于气液两项和液体媒介，适用广泛。
附图说明
图1为本实用新型低噪声耐低温亚音速喷射器主剖面图；
图2为本实用新型低噪声耐低温亚音速喷射器右视图。
图3为本实用新型低噪声耐低温亚音速喷射器实验后微通道流量与噪音之间的关系图。
具体实施方式
喷射器是该装置的末端设备，它的结构决定了低温冷风气流的分布，并且对磨削过程的冷却起着关键的作用。由于喷射器使用了压缩低温气体，常会有恼人的高频刺耳的“嗤嗤”声，其噪音可超过100dB，这种噪音可严重损害听力，必须采用特殊设计使得噪音低于85dB。这种噪音是由于气体出口处的气体涡流产生的，其强度由喷嘴的喷口形状和气体压力决定。这意味着：如果需要更好和更强的气流，则对人有害的噪音也会越大，气体消耗、成本也就越高。为此利用气体动力学理论中的亚声速冲击射流原理。内部流道形状满足维多辛斯基曲线公式：
式中：r0、r1-喷嘴进口和出口截面的半径；l-喷嘴进口到喷嘴出口的距离；χ-壁面上任一点至喷管进口的轴向距离，喷嘴入口直径为30mm，出口直径为3mm，喷嘴进口到喷嘴出口距离40mm。这样使得气流在喷管中逐渐趋于完全膨胀，例如进气口压缩空气的压力位0.4MPa，气流在进口截面产生的横向压力梯度和径向分速度逐渐减少，并在出口之前趋于零，从而获得均匀的出流速度场，而且能在加速过程中尽可能消除回流。
如图1、2所示低噪声耐低温亚音速喷射器结构图，包括主通气道1、喷嘴主体2、微通道3、喷嘴腔4、喷嘴5、调节圆环6、渐缩通道7，喷射器含有喷嘴主体2，在所述的喷嘴主体2内依次设有主气道1，渐缩通道7，微通道3，微通道调节装置和喷嘴5，在喷嘴5前方有一个带有微通道3出口的喷嘴腔4。微通道3均匀的分布在渐缩通道7圆周壁上，气体流出喷嘴5时会产生噪声，然而气体流出微通道3时也会产生噪声，两股噪声在喷嘴腔4内叠加，通过调节微通道3的内调节圆环6改变气体的流量和流速从而改变微通道3产生的噪声场，以实现微通道3噪声场与喷嘴5产生波峰与波谷的叠加，从而达到消减噪声的目的。
气体流向：气源进来的气体先流经主通道1，在主通道的减缩通道7内，少量气体流入微通道3，在喷嘴腔4，两股气体再次汇合，微通道3内的少量气体对主通道1内的气体气流进行干涉，达到降低噪音的效果。
微通道的调节：微通道3的可调节是为了适应不同种类的气体、气液两相流和液体而设计的。在使用时，选用适当的压力大小，在设备可工作可工作的情况下尽量降低压力，再通过分贝仪的检测，对微通道3的调节圆环6进行微量的调节，已达到最好的降低噪音的效果。
使用时，将喷嘴的主通气道与气源连接，气体从主气道入口进入喷嘴，同时微量气体在通过渐缩通道时进入微通道。两股气流在喷嘴腔内混合，可以通过调节圆环调节微通道内气体的流量及流速，微通道内产生的气流可以有效的降低射流的噪音。如在实验中，主气流的压力为0.4MPa时，同一结构的没有微通道喷嘴的噪声为90dB，然而通过微通道的调节可以有效的降低喷嘴的噪声，如图3所示，当微通道的流量占总流量的8％左右时，噪声可以降到65dB之下。由于微通道尺寸远远小于喷嘴的尺寸，因此耗气量比较小，但降低噪声的效果比较明显。
Claims (2)
1.一种低噪声耐低温亚音速喷射器，其特征在于，含有喷嘴主体(2)，其内部依次设有主通气道(1)、渐缩通道(7)和喷嘴(5)，在喷嘴(5)的前端设有一个喷嘴腔(4)，在喷嘴腔(4)壁上设有调节圆环(6)，喷嘴腔(4)壁上设有连接渐缩通道的至少四个微通道(3)。
2.根据权利要求1所述低噪声耐低温亚音速喷射器，其特征在于，所述微通道(3)设在渐缩通道壁(7)上，连接喷嘴腔，并且至少四个微通道(3)均匀的分布在圆周壁上。
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2010
- 2010-06-18 CN CN2010202321127U patent/CN201728166U/zh not_active Expired - Fee Related
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