[發明專利]一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器

有效

• 申請號: 202011614332.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112827687B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 陳波;陳超群;李研彪;李文英;張利;盧英杰;鐘麒;王澤勝;孫鵬;戴顯永;許盡歡
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B05B7/04
• 分類號: B05B7/04;B05B17/06;B01D47/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器，其特征在于，包括霧化器主體以及外部的連接桿和振蕩塊，所述霧化器主體內設置有氣體流道、液體流道、氣液混合腔、仿生表面流道；

所述氣體流道為一漸縮圓管，其內壁為雙螺旋表面，氣體流道與氣液混合腔相連通；所述氣體流道內壁的雙螺旋表面，是由兩根三維螺旋線耦合而成得到的半圓形凸起螺旋表面；兩根螺旋線的起始角度相差180°，其中一根螺旋曲線方程滿足：

式中，x為螺旋線上任意點的橫坐標；y為任意一點的縱坐標；z為螺旋線在坐標系中的旋轉高度；t為螺旋線的旋轉角度；

所述液體流道包括互連的液體入口段和液體出口段；液體入口段用于連接外部管道，其軸線與氣體流道的軸線平行，液體出口段是斜圓臺型收縮管道，其與氣液混合腔相連通；多個液體流道周向分布在氣體流道周圍；

所述氣液混合腔為類鉆石型結構，一端面與氣體流道和液體流道出口相通，另一端與仿生表面流道入口相通；仿生表面流道的收縮比為0.4-0.5，其入口處的中心點位于液體出口段軸線的延長線上；

所述仿生表面流道為一漸縮管道，其內壁具有多個仿生減阻環；所述多個仿生減阻環等間距分布，其分布間距為仿生表面流道長度的0.1倍；每個仿生減阻環由多個相同尺寸的半球形凸起周向分布形成，每個半球形凸起半徑為所在減阻環直徑的0.05倍；

所述振蕩塊通過多根連接桿與霧化器主體連接并固定，其主體結構為圓柱塊，其直徑與仿生表面流道出口直徑相同；振蕩塊內部有通孔，通孔大口徑一側靠近仿生表面流道出口，小口徑一側與外部相通；振蕩塊軸線與霧化器主體軸線重合。

2.根據權利要求1所述的一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器，其特征在于：氣體流道長度是霧化器總體長度的0.65-0.8倍，內壁雙螺旋表面，氣體流道的收縮比為0.47-0.53。

3.根據權利要求1所述的一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器，其特征在于：所述液體出口段收縮比為0.43-0.47，且其內壁為光滑表面；液體入口段內壁具有螺紋，用于連接外部管道。

4.根據權利要求1所述的一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器，其特征在于：多個液體流道的液體入口段分布半徑為氣體流道半徑的2.4-2.8倍。

5.根據權利要求1所述的一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器，其特征在于：仿生表面流道出口處與振蕩塊的距離是整體結構長度的0.052倍。

6.根據權利要求1所述的一種基于仿生表面的螺旋管道振蕩霧化器，其特征在于：半圓形凸起螺旋表面的凸起高度為整個氣體流道外直徑的0.11倍。