CN2555098Y - 射流自激脉冲振荡器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种射流自激脉冲振荡器，包括入水口、压缩道、振荡腔和摆动水道，所述振荡腔和摆动水道的中心线偏置于压缩道的中心线。该振荡器所产生的振荡频率范围为每秒1次～200次，充分利用流体的物理作用，使射流自激脉冲振荡器产生的射流适应不同工作环境和目的的需要。其振荡腔的物理结构变化以直线型曲线型为主。无论射流介质是气体或液体，射流自激脉冲振荡器产生的脉冲射流和射流扫射摆动现象会在介质中产生水锤或气锤作用和旋涡紊流。这种作用可以广泛地应用于生产中，如高效益清淤输沙、高效益增氧，强化生化反应以治理污水、提高能源转换效益以节约能源、及用于清洗、搅拌、混合、灭火和喷水花等许多用途。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种射流自激脉冲振荡器
技术背景
目前使用的振荡器其振荡腔都是对称的，结构简单，但振动频率快，一般高于200次秒左右，水射流摆动幅度小，射流放大作用也小。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种射流自激脉冲振荡器。
本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器，包括入水口、压缩道、振荡腔和摆动水道，其特征是所述振荡腔和摆动水道相对于压缩道的中心线偏置设置。
所述振荡腔包括进水口、侧壁、出水口、在进水口和侧壁之间设置的进水口反射面和在侧面与出水口之间设置的出水口反射面，所述进水口倾斜于压缩道的中心线，出水口同样与压缩道的中心线相倾斜，其倾斜方向与进水口的倾斜方向相反，所述侧壁为流线形。
所述进水口与压缩道的中心线的倾斜角α为25°-50°；出水口最低点至入水口中心水平轴的垂直距离是其最高点至入水口中心水平轴垂直距离的1-3倍，所述摆动水道从上至下由不同的曲率半径形成的弧面构成，在出水口最高点边的曲率半径大于出水口最低点边的曲率半径。
所述进水口反射面是在进水口的最低点一边与侧面为圆弧过度连接形成，其圆弧面高于最低点，所述出水口反射面在出水口的最高点与侧面的连接弧度大于出水口的最低点与侧面的连接弧度
所述进水口的最高点到入水口中心的水平轴的距离大于入水口半径的2倍。进水口最高点一边的侧壁出水口到压缩道中心线的距离是最低点一边的侧壁到压缩道中心线距离的1-3倍。出水口最低点到垂直轴的距离比最高点到垂直轴的距离大1倍以上。
本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器，结构简单，无论介质是气体或液体都适用。它充分利用流体通过振荡腔的异型流道壁的不对称性产生的不均衡负压，振荡腔进水口形状的不对称性产生不均衡的附壁效应，对流体形成振荡效应，使其在出水口变成为间歇振荡的脉冲射流而不是连续射流；不对称的反馈面产生的反馈作用冲击压缩道的射流流体使其振荡频率受到干扰而变成为不规律的间歇振荡，同时使射流流体在不对称的出口形成不规则的上下左右摆动。而不对称的反馈面起到放大作用使流体的流速增加且喷射距离增加数倍。同时不对称的反馈面产生的不对称、不均衡的反馈放大作用，可以降低振荡频率，使振荡频率可在每秒1次～200次范围调控。在一定频率范围内，相对较底频率的射流冲击力相对较大，摆动幅度相对较大，水锤作用也较大。由于振荡腔的结构特性极其稳定性，没有易损件的磨损，因此，可根据不同液体介质的环境条件选择不同的材料制造，设备寿命极长振荡器不用维修。间歇振荡形成水锤作用可以把射流扫射形成的垂直轴向旋涡和水平轴向旋涡推向远处，使紊流遍布整个水体。水锤作用和紊流作用在生产中有许多应用价值，因此，本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器可用于泥沙搅动，淤泥清除，泥沙搬运，水体紊动，给水体增氧，增氧强化生化反应降解有机污染治理污水，多种液体气体的均匀混合用于化工业和食品加工业，中低频脉冲射流强化滴蚀气蚀效应，可以用于挖掘清洗成倍提高效益。
附图说明
图1是本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器的纵剖面图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器，包括入水口1、压缩道2、振荡腔3和摆动水道4。所述振荡腔3和摆动水道4相对于压缩道2的中心线Y-Y偏置设置。
所述振荡腔3包括进水口5、侧壁7、出水口9、在进水口5和侧壁7之间设置的进水口反射面6和在侧面7与出水口9之间设置的出水口反射面8。从图中看，所谓反射面是该壁高于进水口面或低于出水口面，以形成流体反馈。所述进水口5倾斜于压缩道2的中心线Y-Y，由图1看出，C点高于G点。出水口9同样与压缩道2的中心线Y-Y相倾斜，其倾斜方向与进水口的倾斜方向相反，B点低于A点。所述侧壁7为流线形。
所述进水口5与压缩道2的中心线Y-Y的倾斜角α为25°-50°；出水口9最低点B至入水口中心水平轴X-X的垂直距离是其最高点A至入水口中心水平轴X-X垂直距离的1-3倍，两者的距离差越大，其振动间隙越大，频率越小。
所述摆动水道4从上至下由不同的曲率半径形成的弧面构成，在出水口最高点A边的曲率半径大于出水口最低点B边的曲率半径，两者的曲率半径差越大，流体摆幅越大。
所述进水口反射面6是在低点G一边与侧面7为圆弧过度连接形成，其圆弧面高于低点G，所述出水口反射面8在出水口的最高点A与侧面7的连接弧度大于出水口的最低点B与侧面7的连接弧度，这样，上述两个反射面也是不对称的，该反射面的不对称性产生附壁效应的差异，形成的反馈是不对称的。
所述进水口5的最高点C到入水口中心水平轴X-X的距离大于入水口半径的2倍。由于振荡腔3相对于压缩道2的中心线Y-Y偏置设置，所以进水口最高点C边的侧壁M到压缩道中心线Y-Y的距离比最低点一边的侧壁N到压缩道中心线Y-Y距离大，约1-3倍；出水口最低点B到垂直轴Y-Y的距离比最高点A到垂直轴Y-Y的距离大1倍以上，该距离差影响流体频率大小。
本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器，充分利用流体通过振荡腔的异型流道壁的不对称性产生的不均衡负压，振荡腔进水口形状的不对称性产生不均衡的附壁效应，对流体形成振荡效应，使其在出水口变成为间歇振荡的脉冲射流而不是连续射流；不对称的反射面产生的反馈作用冲击压缩道的射流流体使其振荡频率受到干扰而变成为不规律的间歇振荡，同时使射流流体在不对称的出水口形成不规则的上下左右摆动。而不对称的反馈面起到放大作用使流体的流速增加且喷射距离增加数倍。根据流体的流线性和抛物线性特性设计的侧壁7、进水口反射面6和出水口反射面8，可以根据实际应用的需要增加或减少数量、改变曲线的弧度、改变M-N面的对称系数，以获得不同的振荡频率和不同的摆动幅度。其振荡频率可以调控范围每秒1次～200次；在一定的条件下振荡频率越低水锤(气锤)的效应越大，射流冲击力越大。
仅用普通水泵产生的压力本实用新型所述的振荡器即可获得这种效果，振荡腔里没有任何可活动的机械装置及电器装置，因而振荡腔的结构特性极其稳定没有易损件的磨损。可根据不同液体介质的环境条件选择不同的材料制造，设备寿命极长振荡器不用维修。
间歇振荡形成水锤作用可以把射流扫射形成的垂直轴向旋涡和水平轴向旋涡推向远处，及水泵进水口与振荡器出水口形成的环流，使紊流遍布整个水体。
水锤作用和紊流作用在生产中有许多应用价值。具有冲击作用的紊流可以对工作环境的四周(水和气的容器四周)产生强烈的冲击震动，如用于清淤输沙可以把直径3毫米的泥沙搅动起来，加上紊流作用使振荡器搅动泥沙的面积很大，再利用一定流量的水流起到四两拨千斤的作用，把泥沙大量地挟带到远处，可以节省大量的能量消耗，降低成本，达到清除河道水库底部的泥沙的目的。
本实用新型所述的射流自激脉冲振荡器可用于泥沙搅动，淤泥清除，泥沙搬运，水体紊动，给水体增氧，增氧强化生化反应降解有机污染治理污水，多种液体气体的均匀混合用于化工业和食品加工业，中低频脉冲射流强化滴蚀气蚀效应，可以用于挖掘清洗成倍提高效益等。
Claims (9)
1、射流自激脉冲振荡器，包括入水口(1)、压缩道(2)、振荡腔(3)和摆动水道(4)，其特征是所述振荡腔(3)和摆动水道(4)相对于压缩道(2)的中心线(Y-Y)偏置设置。
2、根据权利要求1所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述振荡腔(3)包括进水口(5)、侧壁(7)、出水口(9)、在进水口(5)和侧壁(7)之间设置的进水口反射面(6)和在侧面(7)与出水口(9)之间设置的出水口反射面(8)，所述进水口(5)倾斜于压缩道(2)的中心线(Y-Y)，出水口(9)同样与压缩道(2)的中心线(Y-Y)相倾斜，其倾斜方向与进水口的倾斜方向相反，所述侧壁(7)为流线形。
3、根据权利要求1和2所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述进水口(5)与压缩道(2)的中心线(Y-Y)的倾斜角α为25°-50°；出水口(9)最低点(B)至入水口中心水平轴X-X的垂直距离是其最高点(A)至入水口中心水平轴X-X垂直距离的1-3倍，所述摆动水道(4)从上至下由不同的曲率半径形成的弧面构成，在出水口最高点(A)边的曲率半径大于出水口最低点(B)边的曲率半径。
4、根据权利要求1或2所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述进水口反射面(6)是在低点(G)一边与侧面(7)为圆弧过度连接形成，其圆弧面高于低点(G)，所述出水口反射面(8)在出水口的最高点(A)与侧面(7)的连接弧度大于出水口的最低点(B)与侧面(7)的连接弧度。
5、根据权利要求3所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述进水口反射面(6)是在低点(G)一边与侧面(7)为圆弧过度连接形成，其圆弧面高于低点(G)，所述出水口反射面(8)在出水口的最高点(A)与侧面(7)的连接弧度大于出水口的最低点(B)与侧面(7)的连接弧度。
6、根据权利要求1或2所述的射流自激脉冲振荡器的振荡器，其特征是所述进水口(5)的最高点(C)到入水口中心的水平轴X-X的距离大于入水口半径的2倍，进水口最高点(C)一边的侧壁(M)到压缩道中心线(Y-Y)的距离是最低点一边的侧壁(N)到压缩道中心线Y-Y距离的1-3倍；出水口最低点(B)到垂直轴(Y-Y)的距离比最高点(A)到垂直轴(Y-Y)的距离大1倍以上。
7、根据权利要求3所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述进水口(5)的最高点(C)到入水口中心的水平轴X-X的距离大于入水口半径的2倍，所述进水口最高点(C)一边的侧壁(M)到压缩道中心线(Y-Y)的距离是最低点一边的侧壁(N)到压缩道中心线Y-Y距离的1-3倍；出水口最低点(B)到垂直轴(Y-Y)的距离比其最高点(A)到垂直轴(Y-Y)的距离大1倍以上。
8、根据权利要求4所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述进水口(5)的最高点(C)到入水口中心的水平轴X-X的距离大于入水口半径的2倍，所述进水口最高点(C)一边的侧壁(M)到压缩道中心线(Y-Y)的距离是最低点一边的侧壁(N)到压缩道中心线Y-Y距离的1-3倍；出水口最低点(B)到垂直轴(Y-Y)的距离比其最高点(A)到垂直轴(Y-Y)的距离大1倍以上。
9、根据权利要求5所述的射流自激脉冲振荡器，其特征是所述进水口(5)的最高点(C)到入水口中心的水平轴X-X的距离大于入水口半径的2倍，所述进水口最高点(C)一边的侧壁(M)到压缩道中心线(Y-Y)的距离是最低点一边的侧壁(N)到压缩道中心线Y-Y距离的1-3倍；出水口最低点(B)到垂直轴(Y-Y)的距离比其最高点(A)到垂直轴(Y-Y)的距离大1倍以上。
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