[發(fā)明專利]一種空氣中使用的空化噴嘴結(jié)構(gòu)及空化射流發(fā)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711176075.5
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107899769B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李登;陳幼平;張志建;康勇;韓向東;王曉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: B05B7/00
• 分類號: B05B7/00;B05B7/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發(fā)明屬于水射流相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種空氣中使用的空化噴嘴結(jié)構(gòu)及空化射流發(fā)生裝置，所述空化噴嘴結(jié)構(gòu)包括腔體；所述空化噴嘴結(jié)構(gòu)還包括高壓管接頭、高壓噴嘴及低壓噴嘴，所述高壓管接頭連接于所述腔體的一端，所述低壓噴嘴可拆卸地連接于所述腔體的另一端；所述高壓噴嘴收容于所述腔體內(nèi)，其與所述高壓管接頭螺紋連接；所述高壓噴嘴形成有高壓噴嘴出口，所述低壓噴嘴形成有與所述高壓噴嘴出口相連通的低壓噴嘴出口，所述高壓噴嘴出口的中心軸與所述低壓噴嘴出口的中心軸重合；所述低壓噴嘴出口沿自身中心軸朝向所述高壓噴嘴投影所形成的投影區(qū)域覆蓋所述高壓噴嘴出口。本發(fā)明實用性較強，適用范圍較廣，結(jié)構(gòu)簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水射流相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種空氣中使用的空化噴嘴結(jié)構(gòu)及空化射流發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

水射流是近幾十年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于石油、機械、冶金、市政等各個領(lǐng)域?？栈淞魇且环N新型的水射流，是通過人為的方式促使射流束中產(chǎn)生更多的氣泡，利用氣泡潰滅時產(chǎn)生微射流的強大沖擊力和瞬間高溫來增強射流的作用效果?？栈淞鞯臎_擊能量更強，工作效率更高，在相同的工作壓力下，其打擊力可達到普通水射流的8.6～124倍，因而空化射流還具有節(jié)能的作用。

目前，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)做了一些研究，如專利CN 103056052 A公開了一種縮放型空化噴嘴，專利CN 10705176 A公開了一種多諧振腔式空化射流噴嘴，又如CN104307651 A公開了一種集中式旋轉(zhuǎn)空化射流噴嘴，然而上述這些裝置產(chǎn)生空化射流的必要條件都是淹沒環(huán)境，即噴嘴需要淹沒在水中，否則因為誘發(fā)的空泡在沒有圍壓的情況下還沒有到達靶件就已經(jīng)大量破滅，這將大大降低空化射流的作用效果。雖然專利CN105234019 A公開了一種水上水下空化射流噴嘴，但對于其水上使用，則無法針對不同的工作壓力對噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)配比進行調(diào)整，因為適用范圍較窄，且低壓水的噴射方向并非軸向，噴射距離較小，導(dǎo)致在空氣中使用時對于靶距較大的情況無法產(chǎn)生有效的空化射流。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種空氣中使用的空化噴嘴及空化射流發(fā)生裝置，其基于現(xiàn)有裝置產(chǎn)生空化射流的特點，研究及設(shè)計了一種能夠調(diào)節(jié)噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)配比的空氣中使用的空化噴嘴結(jié)構(gòu)及空化射流裝置。所述空化噴嘴結(jié)構(gòu)通過在高壓射流束外圍設(shè)置一低壓射流束而形成人工淹沒環(huán)境，高壓射流束與低壓射流束接觸區(qū)域的混合層中的速度和壓力梯度很大，由此形成大量的空化氣泡，從而在空氣中形成有效的空化射流。此外，所述空化噴嘴結(jié)構(gòu)通過更換高壓噴嘴及低壓噴嘴可以對不同工作壓力下空化噴嘴結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)配比進行調(diào)整，從而增強空化射流打擊破壞能力，并對空氣環(huán)境中空化射流的產(chǎn)生和實際應(yīng)用起到指導(dǎo)作用。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種空氣中使用的空化噴嘴結(jié)構(gòu)，其適于空氣中使用，所述空化噴嘴結(jié)構(gòu)包括腔體；其特征在于：

所述空化噴嘴結(jié)構(gòu)還包括高壓管接頭、高壓噴嘴及低壓噴嘴，所述高壓管接頭連接于所述腔體的一端，所述低壓噴嘴可拆卸地連接于所述腔體的另一端；所述高壓噴嘴收容于所述腔體內(nèi)，其與所述高壓管接頭螺紋連接；

所述高壓噴嘴與所述低壓噴嘴相對設(shè)置，所述高壓噴嘴形成有高壓噴嘴出口，所述低壓噴嘴形成有與所述高壓噴嘴出口相連通的低壓噴嘴出口，所述高壓噴嘴出口的中心軸與所述低壓噴嘴出口的中心軸重合；所述低壓噴嘴出口沿自身中心軸朝向所述高壓噴嘴投影所形成的投影區(qū)域覆蓋所述高壓噴嘴出口。

進一步地，所述腔體的中心軸、所述高壓噴嘴的中心軸及所述低壓噴嘴的中心軸重合；所述腔體的中心軸、所述低壓噴嘴出口的中心軸及所述高壓噴嘴出口的中心軸重合。

進一步地，所述高壓噴嘴出口及所述低壓噴嘴出口均為圓孔，且所述低壓噴嘴出口的直徑大于所述高壓噴嘴出口的直徑。