[發明專利]基于正負壓交替的密閉腔室形變的軸向脈沖渦環產生裝置

有效

• 申請號: 202011239665.X
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112460104B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王崢明;余炳霖;李博陽;郭冠倫
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F15D1/00
• 分類號: F15D1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 樂綜勝

本發明公開了一種基于正負壓交替的密閉腔室形變的軸向脈沖渦環產生裝置，包括固定機架、通風裝置、擾動裝置和動力裝置，通風裝置、擾動裝置和動力裝置均固設于固定機架上，動力裝置通過擾動裝置與通風裝置中的彈性薄膜連接；動力裝置包括應變片、正負壓發生腔室和冷熱交替機構，應變片設置于正負壓發生腔室的一端，應變片與擾動裝置的輸入端連接，正負發生腔室的另一端為敞口，并設有冷熱交替機構。本發明能將熱量變化轉為了機械位移，加速通風管道內氣流，產生軸向脈沖擾動，進而產生渦環。

技術領域

本發明涉及流體力學技術領域，具體涉及一種基于正負壓交替的密閉腔室形變的軸向脈沖渦環產生裝置。

背景技術

現有的渦環產生裝置，其渦環主要是斷斷續續一個一個的產生，通風量受到較大限制，對于有著最低通風量標準的供暖或者制冷領域，其產生的渦環通風量并不能滿足要求。且現有軸向擾動渦環裝置依靠電磁鐵直接對薄膜進行沖擊擾動，行程有限，擾動效果并不理想。如果使用電機帶動絲桿對薄膜進行沖擊擾動，則不方便實現短時間高速、間歇性擾動，且電機的不斷改變轉向使得電機性能無法最大限度的發揮，若使用旋轉電機配合槽輪、棘輪等間歇運動結構，則實現上述要求的沖擊及噪音過大，不是最佳選擇。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的上述缺陷，提供了一種基于正負壓交替的密閉腔室形變的軸向脈沖渦環產生裝置，能將熱量變化轉為了機械位移，加速通風管道內氣流，產生軸向脈沖擾動，進而產生渦環。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種基于正負壓交替的密閉腔室形變的軸向脈沖渦環產生裝置，包括固定機架、通風裝置、擾動裝置和動力裝置，通風裝置、擾動裝置和動力裝置均固設于固定機架上，動力裝置通過擾動裝置與通風裝置中的彈性薄膜連接；

動力裝置包括應變片、正負壓發生腔室和冷熱交替機構，應變片設置于正負壓發生腔室的一端，應變片與擾動裝置的輸入端連接，正負發生腔室的另一端為敞口，并設有冷熱交替機構。

按照上述技術方案，冷熱交替機構包括連接桿、加熱器、半導體制冷片和電機，連接桿的兩端分別與加熱器和半導體制冷片連接，電機的輸出軸與連接桿的中部連接，電機驅動連接桿轉動，帶動加熱器和半導體制冷片交替間歇置于正負發生腔室的敞口端。

按照上述技術方案，半導體制冷片的熱端側布置有軸流風機，半導體制冷片的冷端側朝向正負壓發生腔室。

按照上述技術方案，擾動裝置包括回位彈簧、擾動撞針、一號杠桿、擾動盤和擾動撞針定位支撐板，一號杠桿的支點與固定機架連接固定，一號杠桿的短力臂與動力裝置的應變片連接，一號杠桿的長力臂與擾動撞針的一端連接，擾動撞針定位支撐板和擾動盤依次布置于擾動撞針與彈性薄膜之間，回位彈簧套設于擾動撞針上，回位彈簧的兩端分別與擾動撞針定位支撐板和擾動撞針連接，擾動撞針定位支撐板上設有撞針通孔；應變片來回振動，通過一號杠桿帶動擾動撞針穿過擾動撞針定位支撐板上的擾動通孔撞擊擾動盤，通過擾動盤反復擊打彈性薄膜。

按照上述技術方案，擾動撞針上沿長度方向依次設有阻隔板和腹板，腹板設置于擾動撞針的下端，布置于擾動撞針定位支撐板和擾動盤之間，阻隔板布置于擾動撞針定位支撐板的上方。

按照上述技術方案，擾動盤包括擾動基座和二號杠桿，二號杠桿沿周向布置于擾動基座上，二號杠桿的支點固設于擾動基座上，每個二號杠桿的阻力臂上連接有開合板，開合板布置于彈性薄膜的一側，二號杠桿的動力臂一側的擾動盤上設有擾動通孔，腹板上沿周向分布有多個凸塊，凸塊的個數與擾動通孔相對應，凸塊穿過相應的擾動通孔與二號杠桿的動力臂連接。

按照上述技術方案，二號杠桿的個數為4個，多個開合板沿周向布置于擾動基座的中心內側，多個擾動通孔沿周向布置于擾動基座的外側。

按照上述技術方案，開合板為三角形，擾動基座為圓盤，圓盤中央開設有方形通孔；