一种多尺度掺混器以及掺混方法技术

本发明专利技术提供了一种多尺度掺混器，包括壳体，以及支撑所述壳体的支腿；所述壳体上附有多个压电片，通过所述多个压电片产生超声波使流体旋转，产生各种尺度的漩涡。本发明专利技术提供的多尺度掺混器将流体运动和超声振动相结合，实现了从大尺度到微观尺度范围的多尺度掺混，改善了掺混效果。

A multiscale mixer and mixing method

The invention provides a multi-scale mixer, comprising a shell, and a supporting leg supporting the shell. The shell is attached with a plurality of piezoelectric patches, generating ultrasonic waves through the plurality of piezoelectric patches, rotating the fluid, and producing various sizes of vortices. The multi-scale mixer provided by the invention combines fluid motion with ultrasonic vibration, and realizes multi-scale mixing from large scale to micro scale, improving the mixing effect.

【技术实现步骤摘要】
一种多尺度掺混器以及掺混方法
本专利技术涉及掺混领域，尤其涉及一种多尺度掺混器以及掺混方法。
技术介绍
掺混器是将多种物料混合在一起的装置，现有技术中，掺混器一般通过其他装置提供掺混的动能，比如，利用搅拌器对物料进行搅拌掺混，利用泵驱动流体进行掺混。上述掺混方式实现了大尺度范围内对物料进行掺混，但是难以在微观尺度上对物料进行掺混，因此，掺混效果欠佳。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术实施例提供了一种多尺度掺混器以及掺混方法。利用压电片产生超声波对流体进行掺混，实现了从大尺度到微观尺度范围的多尺度掺混，改善了掺混效果。一方面，本专利技术实施例提供了一种多尺度掺混器，包括壳体，以及支撑所述壳体的支腿；所述壳体上附有多个压电片，通过所述多个压电片产生超声波使流体旋转，产生各种尺度的漩涡。在一种可能的实现方式中，所述壳体上设置有与所述多个压电片相同数量的多个孔洞，所述多个压电片的辐射面正对所述多个孔洞，用胶圈进行密封，外侧用盖板压紧，以使所述多个压电片的辐射面直接与流体接触。在一种可能的实现方式中，所述多个电压片分别布置在所述壳体的四个壳壁上，每个壳壁上的压电片分别集中在壳壁左右两侧，四个侧壁结构相同。在一种可能的实现方式中，所述壳体的壳底上设置有压电片。在一种可能的实现方式中，所述多尺度掺混器进一步包括挡流装置，所述挡流装置包括挡流板以及支撑所述挡流板的底板。在一种可能的实现方式中，所述压电片产生的超声波的频率范围为18kHz-5MHz。另一方面，本专利技术实施例提供了一种多尺度掺混方法，包括，启动壳壁同一侧的压电片，进行一个方向上的漩涡掺混；启动壳壁另一侧的压电片，进行另一个方向上的漩涡掺混。再一方面，本专利技术实施例提高了另一种多尺度掺混方法，启动壳壁同一侧的压电片，进行一个方向上的漩涡掺混；放入挡流装置，以改变漩涡方向。本专利技术实施例提供的多尺度掺混器将流体运动和超声振动相结合，实现了从大尺度到微观尺度范围的多尺度掺混，改善了掺混效果。附图说明图1图1为本专利技术实施例提供的多尺度掺混器结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的多尺度掺混器壳体的剖面图；图3为本专利技术实施例提供的多尺度掺混器掺混工作示意图；图4为本专利技术实施例提供的挡流板示意图；图5为本专利技术实施例提供的挡流板俯视图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。应理解为该实施例仅仅是用于更详细具体地说明，但并不意于限制本专利技术的保护范围。本专利技术一个实施例提供的掺混器具有壳体1和支撑所述壳体1的支腿2，所述壳体1上附有多个压电片5，通过所述多个压电片5产生超声波使流体旋转，产生各种尺度的漩涡。本专利技术实施例提供的多尺度掺混器将流体运动和超声振动相结合，实现了从大尺度到微观尺度范围的多尺度掺混，改善了掺混效果。如图1所示，在一个优选的实施方式中，壳体1具有4个壳壁3和壳底4，至少两个壳壁3的侧面设置有压电片5。在一优选的实施方式中，压电片5设置在壳壁3的左右两侧。在一优选的实施方式中，压电片5设置在壳壁3的的同一侧。在一优选的实施方式中，压电片5设置在4个壳壁3的左右两侧，四个壳壁3的结构相同。在一优选的实施方式中，压电片5设置在4个壳壁3的同一侧，四个壳壁3的结构相同。在一优选的实施方式中，所述壳体1进一步包括进水管和出水口。上述实施例以具有4个壳壁的壳体为例对本专利技术的掺混器进行说明，本专利技术的壳体的壳壁不限制为4个，能实现本专利技术的其他壳壁数量都包含在本专利技术的保护范围中。如图2所示，本专利技术另一个实施例提供的掺混器的壳体1的壳底4设置有压电片5。本专利技术实施例提供了两种压电片5在壳壁3的安装方式。在本专利技术一个实施例中，压电片5安装方式为在壳壁3上扣出孔洞，将压电片5辐射面正对孔洞，用胶圈密封，外侧用盖板压紧，此时压电片5辐射面直接与水接触。在本专利技术另一个实施例中，压电片5安装方式为将压电片粘接在壳壁3的外侧，通过壳壁3将压电片5辐射面的振动导入壳体1内部流体。在一优选的实施方式中，上述掺混器进一步包括挡流板装置，如图4和图5所示，所述挡流装置包括挡流板6以及支撑挡流板6的底板7，其中底板7中间具有孔洞。挡流装置可以改变流体的漩涡旋转方向。当压电片5只设置在壳壁3的一侧时，在需要改变漩涡旋转方向时，在壳体1中放入挡流板6，就可实现漩涡旋转方向的改变；或者，虽然壳壁3的两侧都设置有压电片，在需要改变漩涡旋转方向时，在壳体1中放入挡流装置，无须启动另一侧的电压片5，就可实现漩涡旋转方向的改变。在一优选的实施方式中，压电片5产生的超声波的频率范围为18kHz-5MHz。本专利技术的实施例还提供了一种多尺度掺混方法，所述方法包括启动壳壁3同一侧的压电片5，进行一个旋转方向上的漩涡掺混，其工作原理如图3所示；在需要改变漩涡旋转方向时，则启动壳壁3另一侧的压电片5，进行另一个旋转方向上的漩涡掺混。本专利技术的实施例还提供了另一种多尺度掺混方法，所述方法包括启动壳壁3同一侧的压电片5，进行一个旋转方向上的漩涡掺混；在需要改变漩涡旋转方向时，放入挡流板6，以改变漩涡旋转方向。本专利技术实施例提供的多尺度掺混器将流体运动和超声振动相结合，实现了从大尺度到微观尺度范围的多尺度掺混，改善了掺混效果。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多尺度掺混器，包括壳体(1)，以及支撑所述壳体(1)的支腿(2)；其特征在于：所述壳体(1)上附有多个压电片(5)，通过所述多个压电片(5)产生超声波使流体旋转，产生各种尺度的漩涡。

【技术特征摘要】
1.一种多尺度掺混器，包括壳体(1)，以及支撑所述壳体(1)的支腿(2)；其特征在于：所述壳体(1)上附有多个压电片(5)，通过所述多个压电片(5)产生超声波使流体旋转，产生各种尺度的漩涡。2.根据权利要求1所述的多尺度掺混器，其特征在于，所述壳体(1)上设置有与所述多个压电片(5)相同数量的多个孔洞，所述多个压电片(5)的辐射面正对所述多个孔洞，用胶圈进行密封，外侧用盖板压紧，以使所述多个压电片(5)的辐射面直接与流体接触。3.根据权利要求1所述的多尺度掺混器，其特征在于，所述多个电压片(5)分别布置在所述壳体(1)的四个壳壁(3)上，每个壳壁(3)上的压电片分别集中在壳壁(3)左右两侧，四个壳壁(3)结构相同。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白立新，邓京军，林伟军，李超，徐德龙，白宝君，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11