一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器。本实用新型专利技术中的喷射器的一端为进口端，另一端为大混合室，其中喷射器引射端与大混合室联通，大混合室的出口为扩散段，所述的喷射器采用多喷嘴结构；在喷射器入口端提供一定压力P

A Multi-nozzle Ejector for Dispersing Dry Powder Micro-nanoparticles

The utility model discloses a multi-nozzle ejector for dispersing dry powder micro-nanoparticles. One end of the ejector in the utility model is an inlet end and the other end is a large mixing chamber. The ejector ejector end is connected with the large mixing chamber, and the outlet of the large mixing chamber is a diffusion section. The ejector adopts a multi-nozzle structure, and provides a certain pressure P at the ejector inlet end.

【技术实现步骤摘要】
一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器
本技术涉及一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器，属于微纳米技术和气溶胶

技术介绍
随着纳米技术的迅猛发展，纳米颗粒逐渐为人们所熟知，并且被运用在日常生活中的各个角落，在化工、医疗、环保、军事等领域都具有举足轻重的地位。纳米粒子和纳米复合材料由于其颗粒尺寸小，纳米颗粒间的接触面积大等特性而具有许多独特的性能。传统的粉末混合方法往往都是均匀的，不能有效的破坏纳米颗粒粉末的主要聚集体，因此通过这些方法产生的纳米颗粒只有大约几十微米的尺寸，这样的结果导致在很多方面都无法充分发挥纳米颗粒的优势。所以如何有效的将干粉微纳米颗粒弥散成为当前研究的热点。在现有的干粉微纳米颗粒弥散方法中，“干式”法因为具有弥散过程中微纳米颗粒不需经过液体、物理化学性质不会发生改变、方法简单且具有一定的效果等优点被人们广泛应用于各种场合，然而，同时也具有弥散不充分，弥散后颗粒粒径分布与初始粒径偏差过大等缺点。
技术实现思路
针对目前现有的“干式”干粉微纳米颗粒弥散方法中弥散不充分，弥散后颗粒粒径过大且与初始粒径分布相差较远等缺点，本技术的目的在于提供一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器。该喷射器增大了混合室中空气强剪切流与干粉微纳米颗粒作用的范围，能使颗粒弥散的更加充分。为了实现上述技术的目的，本技术采用的技术方案是：喷射器的一端为进口端，另一端为大混合室，其中喷射器引射端与大混合室联通，大混合室的出口为扩散段，所述的喷射器采用多喷嘴结构；在喷射器入口端提供一定压力P0的工作流体后，工作流体通过多个喷嘴在混合室内产生多股射流并且形成一个大范围、高强度负压区域，被置于喷射器引射端的纳米颗粒被吸入喷射器的大混合室后与工作流体混合喷出。进一步说，所述多喷嘴结构中喷嘴个数为2~10个，喷嘴的分布方式为圆形阵列、椭圆形分布或直线分布。进一步说，所述喷嘴为C-D喷嘴，其收敛角为0度~60度，扩散角为8度~30度，喷嘴喉部直径为0.8mm~3mm。进一步说，所述大混合室为直径是15mm~50mm的圆柱体。本技术与现有技术相比具有的有益效果是：相比于用单喷嘴喷射器进行纳米颗粒弥散，本技术中多喷嘴喷射器在喷嘴出口处将产生多股具有强剪切力的射流，产生一个更大的强剪切范围，并且多喷嘴喷射器具有更高的引射系数，喷射器的效率更高，工作流体与纳米颗粒混合喷出后，将达到更好的弥散效果，所得颗粒具有良好的单峰正太分布，且平均粒径更小。同时增加喷嘴个数和采用合理的喷嘴空间分布可以有效地增加颗粒弥散的稳定性，减小颗粒在混合室内的残留。附图说明图1为多喷嘴空间分布示意图；图2为喷射器剖面示意图；图3a和图3b为喷嘴出口处提取剪切力的位置示意图；图4a和图4b由数值模拟得出的喷嘴出口处剪切力分布图。具体实施方式：为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术中的附图，对技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于技术保护的范围。下面将结合附图和实例对本技术进行进一步说明，本技术在基于单喷嘴喷射弥散的基础上，提出了利用多喷嘴喷射器进行纳米颗粒喷射弥散，多个喷嘴阵列如图1所示，喷嘴1为C-D喷嘴，其收敛角角度范围0度~60度，扩散角角度范围8度~30度，喷嘴喉部直径范围0.8mm~3mm。喷嘴的个数与排列方式视实际情况而定，喷嘴的分布方式可以是圆形阵列、椭圆形分布、直线分布等多种排列方式。喷射器剖面示意如图2所示，在喷射器进口端2提供一定压力P0的工作流体后，工作流体通过多个喷嘴1，在喷嘴出口处产生射流，并且产生了一个大范围、高强度负压区域，置放于喷射器引射口3的纳米颗粒被吸入喷射器混合室4中，在扩散段5内与工作流体充分混合并被喷出。其中所述工作流体可以是空气或者是氮气等惰性气体。喷射器进口端压力P0范围为0.1Mpa~0.6Mpa，当P0大于某值后，在喷嘴出口将产生超音速射流。为了比较单喷嘴喷射器和多喷嘴喷射器喷嘴出口剪切力分布情况，通过CFD数值模拟的方法分别得到两种喷射器喷嘴出口处相同位置处线上的剪切力大小，该位置在图3a和图3b中用虚线所示，位于混合室内，喷嘴出口处，并且在喷射器引射端管子的中心线上，该位置是大部分纳米颗粒被吸入混合室内后初次与喷嘴出口产生的射流接触的位置，该位置上剪切力的大小与分布情况，在纳米颗粒弥散的过程中起到至关重要的作用。剪切力的分布情况如图4a和图4b所示，图中纵坐标表示线上点的高度即点的位置，横坐标为在该点处剪切力的绝对值。比较图4a和图4b可知，多喷嘴出口处的剪切力峰值大小略大于单个喷嘴，强剪切区域范围更大，出现了4个峰。这表明在本技术提供的多喷嘴喷射器中，喷嘴出口具有强剪切力的区域更大，范围更广，纳米颗粒在进入到喷射器混合室后所受到的剪切影响更大，剪切效果更强，因此具有更好的弥散效果。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器，其特征在于：喷射器的一端为进口端，另一端为大混合室，其中喷射器引射端与大混合室联通，大混合室的出口为扩散段，所述的喷射器采用多喷嘴结构；在喷射器入口端提供一定压力P0的工作流体后，工作流体通过多个喷嘴在混合室内产生多股射流并且形成一个大范围、高强度负压区域，被置于喷射器引射端的纳米颗粒被吸入喷射器的大混合室后与工作流体混合喷出。

【技术特征摘要】
1.一种用于弥散干粉微纳米颗粒的多喷嘴喷射器，其特征在于：喷射器的一端为进口端，另一端为大混合室，其中喷射器引射端与大混合室联通，大混合室的出口为扩散段，所述的喷射器采用多喷嘴结构；在喷射器入口端提供一定压力P0的工作流体后，工作流体通过多个喷嘴在混合室内产生多股射流并且形成一个大范围、高强度负压区域，被置于喷射器引射端的纳米颗粒被吸入喷射器的大混合室后与工作流体混合喷出。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴逸洋，张振刚，凃程旭，包福兵，尹招琴，高晓燕，孔明，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33