本发明专利技术公开了一种能够调整喷射器喷嘴面积的喷针控制装置及喷射器，喷针控制装置，包括：喷针置于一次流管内，设置在喷嘴喉部的轴线上；固定支架固定于一次流管的管壁上；喷针通过喷针支撑管与固定支架连接；喷针运动控制装置一端固定在固定支架上，另一端与喷针连接，用于控制喷针的运动，从而改变喷射器喷嘴喉口的面积。本发明专利技术有益效果：能够在线调节喷射器喉部面积的大小，改善喷射器的性能，使喷射器在处于不同的工况下都具有良好的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喷射器
，特别涉及一种能够调整喷射器喷嘴面积的喷针控制装置及喷射器。
技术介绍
喷射器是一种应用广泛的流体机械，他利用工作流体的射流来实现能量的转换。喷射器以其结构简单、造价低廉以及操作和维修方便的特点，广泛应用于抽除气体、废热回收和混合加热等领域。喷射器依靠流体间的相互碰撞来传递能量，其内部的混合过程非常复杂，因此对于喷射器的研究多采用经验公式。近些年，使用CFD软件来模拟喷射器内部流体流动的仿真实验越来越受到重视。但由于实验的难度较大，因此人们对喷射器内部流体的流动了解也相对较少。由于上述原因，目前喷射器的设计一般是针对固定工况，一旦偏离固定工况，喷射器的稳定性急速下降；由于喷射器的结构是固定的，导致其参数调节的范围极窄，如果对喷射器的参数进行调节，喷射器的效率会发生大幅度的下降，甚至导致无法继续使用。例如，在海水淡化装置中，由于系统负荷的变化，需要较大幅度的改变喷射器的出口流量；另外，在实际工业生产中，外部一次流流体的压力、工质等参数发生变化时，特别是流量这一参数发生较大幅度的变化将导致喷射器性能发生大幅度的下跌。因此，如何较宽范围内实现喷射器的可调节的性能，以满足多种工况的需求，是目前亟需要解决的问题。目前最常用的控制喷射器喷嘴的方法是在喷嘴前加一喷针，通过步进电机来移动喷针的位置，从而达到控制喷射器喷嘴喉口面积的目的。由于步进电机体积庞大、环境适应性差以及控制系统复杂等的原因，一直未被广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种能够调整喷射器喷嘴面积的喷针控制装置及喷射器；该喷射器能够在线调节喷射器喉部面积的大小，改善喷射器的性能，使喷射器在处于不同的工况下都具有良好的性能。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案:—种能够调整喷射器喷嘴面积的喷针控制装置，包括:喷针、固定支架和喷针运动控制装置；所述喷针置于一次流管内，设置在喷嘴喉部的轴线上；所述固定支架固定于一次流管的管壁上；所述喷针通过喷针支撑管与固定支架连接；所述喷针运动控制装置一端固定在固定支架上，另一端与喷针连接，用于控制喷针的运动，从而改变喷射器喷嘴喉口的面积。所述固定支架包括:空心梁、横梁和控制台；所述空心梁和横梁互相垂直地设置在一次流管内部，在所述空心梁和横梁相交的位置处固定有控制台。所述喷针运动控制装置包括:设置在喷针支撑管内部并与固定支架连接的发热电阻，所述发热电阻通过热胀冷缩材料与喷针连接；所述发热电阻的加热导线通过固定支架引出；通过发热电阻为热胀冷缩材料加热，使得热胀冷缩材料形变以控制所述喷针向靠近喷嘴喉部的位置运动，从而改变喷射器喷嘴面积。所述热胀冷缩材料为:铝或者铜；所述热胀冷缩材料设置成波浪形或者弹簧状。所述喷针运动控制装置包括:设置在喷针支撑管内部并与固定支架连接的电磁铁，在所述喷针的靠近固定支架一端的末端设置永磁铁，所述电磁铁通过弹簧与永磁铁连接；与所述电磁铁连接的通电导线通过固定支架引出；通过改变电磁铁电流的大小，使得电磁铁与永磁铁作用以控制喷针运动，在电磁铁不通电，即弹簧未发生形变时，喷针所处位置为初始位置；当给电磁铁通一个方向电流时，电磁铁与永磁铁间产生斥力，控制喷针向右移动，到达斥力与弹力相互平衡的位置；当给电磁铁通相反方向的电流时，其与永磁铁间产生吸力，控制喷针向左移动到吸力与弹力相互平衡的位置，从而改变喷射器喷嘴面积。所述喷针运动控制装置包括:在所述喷针支撑管内部设置密封活塞，在所述密封活塞与固定支架之间设有空腔，所述密封活塞与喷针连接；通过固定支架引出流体导入管，所述流体导入管与空腔连通；通过流体导入管为空腔导入或者抽出流体，根据导入或抽出流体体积的不同，使得密封活塞发生位移以控制喷针运动；抽出流体时，空腔内压力减小，为达到外部压力与空腔内部压力的平衡，喷针将向左移动；给空腔内注入流体时，空腔内部压力增大，为达到外部压力与空腔内部压力的平衡，喷针将向右移动，从而改变喷射器喷嘴面积。所述喷针运动控制装置包括:设置在喷针支撑管内部并与固定支架连接的膜盒，所述膜盒通过活动支架与喷针连接；根据一次流的压力控制膜盒的形变，膜盒的形变通过活动支架传送给喷针，从而自适应控制喷针运动，改变喷射器喷嘴面积。所述活动支架为两个连接在一起的菱形铰链，所述两个菱形铰链通过其中一个顶点连接，连接的顶点位置为定轴，固定于一次流入口壁上，两个菱形铰链的其余顶点均为动轴，两个菱形铰链的两端的动轴分别连接膜盒和喷针。当一次流的压力增大时，膜盒外部所受压力增大而内部压力不变，此时膜盒的膜片向里凹陷，带动与膜盒连接的动轴向左发生位移；由于定轴不会发生位移，因此，与喷针连接的动轴会带动喷针产生向右的位移；当一次流的压力减小时，膜盒外部所受压力减小而内部压力不变，此时膜盒的膜片向外膨胀，带动与膜盒连接的动轴向右发生位移；由于定轴不会发生位移，因此，与喷针连接的动轴会带动喷针产生向左的位移；—种采用上述的任一种喷针控制装置的喷射器，包括:一次流管、喷嘴、二次流管、混合室、扩压管以及喷针控制装置；所述一次流管、混合室和扩压管沿轴线依次连接，二次流管置于混合室下方，通入混合室内，所述喷嘴横穿过一次流管进入混合室，喷嘴圆形喉部与混合室锥形出口处于同一轴线；喷针控制装置设置在喷嘴内部。本专利技术的有益效果是:①本专利技术通过控制喷射器喷嘴的喉部面积的大小来实现对喷射器性能调节的作用。可通过调节电流大小的方式在线调节喷射器喉部面积的大小，改善喷射器的性能，使喷射器在处于不同的工况下都具有良好的性能。②通过调节喷嘴喉部面积的大小改变喷嘴的流量，以达到代替节流阀的目的。③这种控制装置安全可靠，结构简单，成本低廉。④采用膜盒方案的喷射器能够达到自适应控制的目的，可使喷射器一次流流量在一定范围内发生变化时，自动调节喷射器喉嘴比，时刻处于性能最优的状态。【附图说明】图1为喷射器结构图；图2为固定支架结构图；图3为热胀冷缩型可变喉嘴比喷射器；图4为电磁型可变喉嘴比喷射器；图5为活塞型可变喉嘴比喷射器；图6为膜盒型可变喉嘴比喷射器；图7为热胀冷缩型喷针控制装置；图8为电磁型喷针控制装置；图9为活塞型喷针控制装置；图10为膜盒型喷针控制装置；图11为膜盒型喷针控制装置中铰链部分的放大图；其中，1.一次流入口，2.吸入室，3.喷嘴喉部，4.喷嘴出口，5.等压混合段，6.二次流入口，7.等面积混合段，8.扩散室，9.一次流管壁，10.空心梁，11.横梁，13.控制台，14.发热电阻的加热导线，15.发热电阻，16.热胀冷缩材料，17.喷针，18.喷针支撑管，19.电磁铁，20.电磁铁的通电导线，21.弹簧，22.永磁铁，23.流体导入管，24.活塞，25.流体导入口，26.铰链，27.膜盒，28.动轴，29.定轴，30空腔。【具体实施方式】:下面结合附图与实例对本专利技术做进一步说明:应当理解，本专利技术所涉及的重点在于对喷针控制装置以及采用该喷针控制装置的喷射器的改进，对于其中涉及到的膜盒27、一次流管、喷嘴、二次流管、混合室以及扩压管，在满足喷射器可靠性的情况下，本领域技术人员应知其具体结构及安装方式，本专利技术对于膜盒27、一次流管、喷嘴、二次流管、混合室以及扩压管所做的简要说明，本领域技术人员根据现有知识容易确知。—般本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够调整喷射器喷嘴面积的喷针控制装置，其特征是，包括：喷针、固定支架和喷针运动控制装置；所述喷针置于一次流管内，设置在喷嘴喉部的轴线上；所述固定支架固定于一次流管的管壁上；所述喷针通过喷针支撑管与固定支架连接；所述喷针运动控制装置一端固定在固定支架上，另一端与喷针连接，用于控制喷针的运动，从而改变喷射器喷嘴喉口的面积。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，贾丰泽，赵红霞，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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