CN2059182U - 用于高压射流的风琴管喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于高压射流喷具上的喷嘴的改进。它是在普通的射流喷具上采用了具有风琴管结构的自激振动空化新型喷嘴,这种喷嘴是将通常的锥形喷嘴设计成具有进口腔和振动腔的结构,并通过改变进口腔与振动腔及振动腔与出口的截面比,能使其在相同条件的冲蚀能力和清洗效果都比锥形喷嘴有很大提高,冲蚀速度增加3倍以上,比能降低60%左右。
Description
本实用新型是一种用于自振空化射流的风琴管喷嘴。它属于机械工程中高压射流中的喷具的喷嘴进行改造,使其在喷具的顶端设置具有风琴管结构的自振空化喷嘴,这种风琴管喷嘴主要是由进口腔(1)、振动腔(2)和出口(4)等部分组成。
在高压射流中,空化现象有助于提高射流的清洗和破碎作用。目前,国内在高压射流工程中的喷具多采用锥形喷嘴,这种喷嘴也能够产生具有破坏力的空化状态。80年代初,美国水航公司有人提出了自振空化射流的概念,其原理是根据瞬态流和水声学的原理,使稳定高压流体通过各种类型的谐振管的出口收缩断面时产生共振,使射流变成断续的涡环流,从而产生自振空化。但是,这些理论只见于少量的文献论述,并未见到实际应用的报导。而目前使用的锥形喷嘴虽能产生空化流态,但主要是靠提高压力来提高冲蚀强度,在射流设备的耐压限度一定时,仅靠提高压力来加强冲蚀显然是不合适的,而且易造成设备不应有的故障和缩短设备使用寿命。
本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处,而提供一种具有风琴管结构的新型喷嘴。它是在高压射流的喷具的顶端设置了具有自振空化作用的风琴管喷嘴。这种喷嘴的自振所产生的大涡环流和强烈的压力振荡能使之在常压下产生比一般空化射流更强的空化效果,并在高围压下也能产生空化现象,从而大地提高了冲蚀能力和清洗作用。通过试验证明,在相同的条件下,本实用新型所采用的风琴管喷嘴比锥形喷嘴的冲蚀能力和清洗效果提高3~6倍,比能降低60%左右。
为了实现风琴管喷嘴的上述目的,本实用新型是在普通的高压射流喷具的顶端装设带有风琴管结构的喷嘴。这种风琴管喷嘴是由进口腔(1)、振动腔(2)和出口(4)等部份连接而成。在设计上采用的是进口腔(1)截面与振动腔(2)截面之比>1,振动腔(2)截面与出口(4)截面之比>1,振动腔(2)高度与出口(4)直径之比>>1。
为了更好地从喷嘴结构的优化上来加强空化作用,本实用新型还为进口腔(1)与振动腔(2)的过渡面(5)设计成具有一定几何形状的曲面,并为振动腔(2)底部的反馈面(6)也设计成具有一定几何形状的曲面;这些曲面可以是直角面、平面、球面、双曲面、抛物面等。同时,将出口(4)的底部设计成带有一定角度的扩散角形状,一般为0~180°,以利于提高喷嘴的冲蚀效果和降低比能。
附图的图面说明如下:
1--进口腔 2--振动腔 3--出口喉部厚度
4--振动腔出口 5--过渡面 6--振动腔反馈面
本实用新型下面将结合对人造砂岩的冲蚀试验,给出在试验中本实用新型结构参数的范围:
1.进口腔(1)截面与振动腔(2)截面之比为 3.0~10.0
2.振动腔(2)截面与出口(4)截面之比为 5.0~12.0
3.出口喉部厚度(6)与出口(4)直径的比为 1.8~0.3
4.出 口 扩 散 角 为 0~180°
5.振动腔(2)高度L与出口(4)直径d之比 7.0~14.0
其关联式为:
L/d=KN/MSd
其中KN--模数系数 M--马赫数 Sd--Strouhal数
由于本实用新型采用了自激振动的新结构,从而在相同的条件下使其冲蚀能力和清洗效果都比锥形喷嘴有很大提高,冲蚀速度增加3倍以上,比能降低60%左右。因此,该实用新型无论在石油、煤矿、化工、船舶和交通等行业都可以辅助机械钻头破岩、有效地清洗除污或切割、破碎物体,并可提高工效降低成本。
Claims (5)
1、一种用于高压射流的风琴管喷嘴,其特征是在喷具的顶端设置具有风琴管结构的自振空化喷嘴,这种喷嘴是由进口腔(1)、振动腔(2)和出口(4)等连接而成。
2、根据权利要求1所述的风琴管喷嘴,其特征是进口腔(1)截面与振动腔(2)截面的比>1,振动腔(2)截面与出口(4)截面的比>1;振动腔(2)高度与出口(4)直径的比>>1。
3、根据权利要求1或2,所述的风琴管喷嘴,其特征是其出口(4)的扩散角为0~180°。
4、根据权利要求1或2所述的风琴管喷嘴,其特征是进口腔(1)与振动腔(2)的过渡面(5)可以是具有一定几何形状的曲面,振动腔(2)底部的反馈面(6)可以是具有一定几何形状的曲面。
5、根据权利要求4所述的风琴管喷嘴,其特征是所说的一定几何形状的曲面可以是直角面、平面、球面、双曲面和抛物面等。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 88221076 CN2059182U (zh) | 1988-12-11 | 1988-12-11 | 用于高压射流的风琴管喷嘴 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN 88221076 CN2059182U (zh) | 1988-12-11 | 1988-12-11 | 用于高压射流的风琴管喷嘴 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN2059182U true CN2059182U (zh) | 1990-07-11 |
Family
ID=4853175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN 88221076 Expired - Lifetime CN2059182U (zh) | 1988-12-11 | 1988-12-11 | 用于高压射流的风琴管喷嘴 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN2059182U (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102817209A (zh) * | 2012-08-24 | 2012-12-12 | 绍兴文理学院 | 一种新型洗衣机套桶装置 |
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-
1988
- 1988-12-11 CN CN 88221076 patent/CN2059182U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CX01 | Expiry of patent term |