一种增强型喷嘴装置及喷射器制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种增强型喷嘴装置，包括喷嘴本体和叶轮结构，叶轮结构包括旋翼和分流锥；本体内沿流体运动方向依次包括稳压腔、旋转加速腔、喷孔和增压腔，叶轮结构位于所述稳压腔内。通过调整流体的初始压力，达到喷射开角在0~120°范围内的可控，且喷射均匀，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体和液体喷射装置
，尤其涉及一种增强型喷嘴装置及其喷射器。
技术介绍
在气液喷射设备上，目前广泛采用的喷嘴有喷射开角固定的缺点，流体喷出时的压力变化不大，当需要改变喷射角度时只能采用一系列不同型号的喷嘴以满足实际生产中对喷射开角不同的要求，既不方便使用又因喷嘴型号适配的问题造成很大浪费，而且喷射不均匀，效果难以满足使用要求。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种喷射开角可控范围大、喷射均匀的增强型喷嘴装置。一种增强型喷嘴装置，包括喷嘴本体和设于本体内的叶轮结构，所述叶轮结构包括旋翼和分流锥，所述旋翼固定于所述分流锥上并均匀分布于所述分流锥四周；所述本体内沿流体运动方向依次包括稳压腔、旋转加速腔、喷孔和增压腔，所述旋转加速腔的横截面积小于所述稳压腔的横截面积，所述喷孔的横截面积小于所述旋转加速腔的横截面积；所述叶轮结构位于所述稳压腔内。所述稳压腔、旋转加速腔、喷孔和增压腔的横截面均为圆柱型。所述增压腔为圆台型，其中与所述喷孔相接的一端的横截面积小于开口端的横截面积。所述增压腔所处的圆锥体开角为45°~125°。所述旋翼的外缘与所述稳压腔内壁相切。因为稳压腔横截面积大于旋转加速腔横截面积，旋翼恰好可被两者的交界面托住，而旋翼的外缘与稳压腔内壁相切可加固叶轮结构的位置，叶轮结构不会在高速通过的流体冲击下移位。每个所述旋翼均为阿基米德曲面。流经此处的流体由直线运动变为旋转运动。所述旋翼的数量为2~9片。本专利技术还提供一种喷射器，包括所述增强型喷嘴装置，喷射器的其他部件可用已有的设计。本专利技术的喷嘴装置，流体由喷嘴进口端进入稳压腔，流经旋翼改变流体方向，迫使流体在旋转加速腔内形成高速旋转，被喷孔加速后经增压腔喷出，喷射流体均匀度好；可通过改变入口处的流体压力，实现喷射开角范围可控，实验证明喷射开角的范围从0~120°；本专利技术的喷嘴装置适配性高，可广泛应用于气体或液体喷射器。附图说明图1为本专利技术增强型喷嘴装置的一种实施例的剖视图；图2为图1中实施例的俯视图；图3为图1中实施例的立体剖视图；图4a为旋翼为2片的实施例的叶轮结构正视图，图4b为其俯视图；图5a为旋翼为9片的实施例的叶轮结构正视图，图5b为其俯视图；附图标记说明：1—本体、21—分流锥、22—旋翼、3—稳压腔、4—旋转加速腔、5—喷孔、6—增压腔。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1图1~图3示出了喷嘴装置的典型结构，其包括本体1和放置于本体1的稳压腔3内的叶轮结构，叶轮结构由分流锥21和旋翼22组成，本体1在稳压腔3以下沿流体运动方向还依次包括旋转加速腔4、喷孔5和增压腔6，其中稳压腔3、旋转加速腔4和喷孔5均为圆柱型，增压腔6为上小下大的圆台型，其所处的圆锥体的开角范围从45°到125度；稳压腔3、旋转加速腔4、喷孔5的直径依次减小，旋翼22恰好可被稳压腔3和旋转加速腔4的交界面托住，由图2看出，旋翼22的外缘与稳压腔3的内壁相切，使得叶轮结构不易移位。旋翼22的数量可为2~9片，为6片时喷射的综合效果最佳。图4a、图4b是旋翼为2片时的叶轮结构图，图5a、图5b是旋翼为9片时的叶轮结构图，可根据需要选择不同数量的叶片。旋翼22的材质需有一定弹性，当高速流体接触时可产生一定变形。初始状态时，流体（p0，u0）进入稳压腔3，接着叶轮结构顶端的分流锥21将流体引向预定位置，进入旋翼22中。旋翼22的阿基米德曲面保障流体沿旋翼22曲面快速流下，由于旋翼22的变量曲率促成流体旋转，流体在旋转加速腔4内形成旋转。旋转流体继续进入喷孔5，由于喷孔5截面相对于旋转加速腔4的截面突然减小，根据流体力学的基本特性，当流体流通截面减小时，流量促使流速增加，压力减小，部分压力能转变为流体的动能，流体由喷孔5进入增压腔6，使压强增大，对流体进行撕裂后高速喷出。当流体初始压力为定值时，喷射开角为α；当流体初始压力为变量时，喷射开角随压力变化而变化，调整流体初始压力的变化，即可实现流体喷射开角大小的控制。实施例2一种气液喷射器，包括实施例1中的喷嘴装置，喷射器的其他部件均可采用尺寸上适配该喷嘴装置的任何现有设计。本专利技术方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强型喷嘴装置，其特征在于：包括喷嘴本体和设于本体内的叶轮结构，所述叶轮结构包括旋翼和分流锥，所述旋翼固定于所述分流锥上并均匀分布于所述分流锥四周；所述本体内沿流体运动方向依次包括稳压腔、旋转加速腔、喷孔和增压腔，所述旋转加速腔的横截面积小于所述稳压腔的横截面积，所述喷孔的横截面积小于所述旋转加速腔的横截面积；所述叶轮结构位于所述稳压腔内。

【技术特征摘要】
1.一种增强型喷嘴装置，其特征在于：包括喷嘴本体和设于本体内的叶轮结构，所述叶轮结构包括旋翼和分流锥，所述旋翼固定于所述分流锥上并均匀分布于所述分流锥四周；所述本体内沿流体运动方向依次包括稳压腔、旋转加速腔、喷孔和增压腔，所述旋转加速腔的横截面积小于所述稳压腔的横截面积，所述喷孔的横截面积小于所述旋转加速腔的横截面积；所述叶轮结构位于所述稳压腔内。
2.根据权利要求1所述的增强型喷嘴装置，其特征在于：所述稳压腔、旋转加速腔、喷孔和增压腔均为圆柱型。
3.根据权利要求1所述的增强型喷嘴装置，其特征在于：所述增压腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娜，王德民，张克松，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东;37