[發明專利]一種高效噴射器

在審

• 申請號: 201810982684.8
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN110860395A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 陳光明;閆繼位;郝新月
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: B05B7/04
• 分類號: B05B7/04;B05B7/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 徐敏

本發明公開了一種高效噴射器，包括連通的工作噴嘴、接受室、混合室和擴散室，所述工作噴嘴包括：漸縮段，按照流向位于喉部上游且流通截面積沿流體流動方向逐漸減小，與工作流體入口相連；漸擴段，按照流向位于喉部下游且流通截面積沿流體流動方向逐漸增大；所述漸縮段包括前段和后段，所述后段的流通截面積變化比前段平緩；本發明的高效噴射器，工作噴嘴的漸縮段采用維托辛斯基型線，使得工作流體以及引射流體的速度變化更平緩，減小能量損失，以提高噴射器效率。

技術領域

本發明屬于流體機械技術領域，尤其是涉及一種高效噴射器。

背景技術

噴射器是一種以高壓流體引射低壓流體從而獲得具有中間壓力流體的裝置，噴射器一般是由工作噴嘴、接受室、混合室和擴散室四個部分組成，其具有結構簡單、成本低、運行可靠等優點，廣泛應用于工業及農業中的制冷、物料輸送、除味等領域。

噴射器的工作原理為高壓的工作流體流經工作噴嘴進行絕熱膨脹，在噴嘴出口處形成低壓高速流，進而引射噴射器的引射流體依次進入接受室、混合室，兩股流體充分混合進入擴散室，速度降低壓力升高，達到出口壓力參數。

例如公開號為CN101412011A的專利文獻公開了一種可調式噴射器，包括噴射器外腔、噴嘴、噴嘴收縮部分、噴嘴喉部和噴嘴擴張部分，噴射器外腔依次設有接受室、混合室、擴散室，混合室依次設有混合室錐形入口、變截面混合室、噴射器腔體內設有噴嘴延伸接頭，噴嘴延伸接頭一端設有噴嘴，噴嘴延伸接頭另一端設有控制裝置，噴嘴延伸接頭通過連接件固定在噴射器腔體一端，噴嘴進入混合室，擴散室出口設有混合流體出口通道，噴嘴延伸接頭設有高壓流體進口通道，接受室設有低壓流體進口通道。當進入噴嘴的制冷劑流量變化時，通過同時調節噴嘴喉部截面積和混合段錐形入口截面積,充分的提高噴嘴效率的同時，使氣流在混合段不出現激波或者回流現象，提高噴射器效率，上述噴射器應用于噴射循環中提高系統效率。

雖然上述結構的噴射器在一定程度上提高了系統效率，但是性能優劣與其自身結構息息相關，其主要損失是工作流體和引射流體在混合前的速度不同，產生渦流現象，以及混合過程中與混合后產生激波現象。根據伯努利方程，工作流體在噴射器的工作噴嘴中絕熱膨脹，部分壓力勢能轉化為動能，能量轉換效率與流體狀態參數及噴嘴結構尺寸有關；引射流體進入接受室的收縮段，速度變化受接受室收縮段型線影響，型線使用不當，將產生渦流，增大噴射器能量損失。

針對上述問題，提出一種采用維托辛斯基曲線設計噴射器噴嘴漸縮段及接受室收縮段型線的高效噴射器，減少工作流體流經噴嘴時的能量損失，減少引射流體流經接受室時的能量損失以提高噴射器效率，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明提供了一種高效噴射器，可以減少工作流體流經噴嘴時的能量損失，減少引射流體流經接受室時的能量損失，提高噴射器效率。

一種高效噴射器，包括連通的工作噴嘴、接受室、混合室和擴散室，所述工作噴嘴包括：

漸縮段，按照流向位于喉部上游且流通截面積沿流體流動方向逐漸減小，與工作流體入口相連；

漸擴段，按照流向位于喉部下游且流通截面積沿流體流動方向逐漸增大；

所述漸縮段包括前段和后段，所述后段的流通截面積變化比前段平緩。

本發明的高效噴射器使用時，工作流體流經工作噴嘴的漸縮段，速度變化平緩，以減小能量損失。

為了更好地實現速度變化平緩，所述工作噴嘴漸縮段前段和后段沿流體流動方向的截面積以維托辛斯基曲線方程計算為依據，與前段入口及后段出口直徑密切相關。優選的，所述工作噴嘴漸縮段的流通截面積變化采用維托辛斯基曲線。所述維托辛斯基曲線，具有收縮前段較陡，后段相對平緩的特征，進而使得流體速度變化更平緩，減少漸縮段能量損失。

優選的，所述維托辛斯基曲線方程為：