一种多频脉冲射流发生器制造技术

本发明专利技术提供了一种多频脉冲射流发生器，沿空气流通路径依次设置有为系统提供气流的气源模块、调节气体流量的阀门控制模块、检测气体流量的流量测量模块和发射气流的脉冲电磁阀；所述脉冲电磁阀通信连接有一能够产生不同频率脉冲信号并控制脉冲电磁阀开闭的信号发生模块。本发明专利技术提供的多频脉冲射流发生器的优点在于：将信号发生模块与脉冲电磁阀配合使用，通过改变信号发生模块产生的脉冲信号的频率，从而能够提供不同频率的脉冲射流，结构简单，使用方便；且整个系统运行稳定、噪声小、调整频率方便，适合推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种多频脉冲射流发生器
本专利技术涉及能源动力设备
，尤其涉及一种多频脉冲射流发生器。
技术介绍
射流冲击是一种有效的强化局部传热或传质的方法，由于其直接冲击被冷却或加热的壁面，能够在壁面上形成很薄的边界层，从而使直接受到冲击的区域产生很强的传热传质效果。目前冲击射流已经在许多工程领域中得到了广泛的应用，如纺织品和纸张的干燥、玻璃的回火、钢铁的冷却及加热、飞机机翼除冰、航空发动机涡轮叶片的冷却以及为电子元件的冷却等。冲击射流强化传热的研究对这些工业过程的节能运行有着重要意义，因而在过去的数十年中人们对冲击射流开展了广泛的研究。与此同时，随着能源动力领域的发展，对高温部件的强化冷却提出了更高的需求。脉冲射流作为强化换热的新形式，近些年也被广泛研究。一些研究表明，脉冲射流超过某一频率时，脉冲射流可以增强换热效果。为了便于研究换热效果与脉冲频率的关系，需要能够提供多种频率的脉冲射流发生装置。中国专利申请CN106040476A公开了一种震荡射流的主动控制装置，通过在震荡射流装置中加设激励单元，实现了对自激震荡射流的频率进行宽广范围的宏观调控，但由于自激振荡脉冲射流内流场的复杂性和其喷出射流受很多因素影响，很难对不同参数下的射流性能做出统一评价，因此主要针对非自激振荡脉冲射流研究热效果与脉冲频率的关系，现有技术中的脉冲信号发生系统上，大多直接使用国外设备和仪器，需要较高的花费，并且系统相对复杂，针对于简单易操控的智能脉冲射流发生装置的设计还尚未开始。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种能够产生不同频率非自激振荡脉冲射流的发生器。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的。一种多频脉冲射流发生器，沿空气流通路径依次设置有为系统提供气流的气源模块、调节气体流量的阀门控制模块、检测气体流量的流量测量模块和发射气流的脉冲电磁阀；所述脉冲电磁阀通信连接有一能够产生不同频率脉冲信号并控制脉冲电磁阀开闭的信号发生模块。优选地，所述气源模块包括空气压缩机和过滤气体内的水汽的油水分离器。优选地，所述气源模块还包括设置于油水分离器下游并能够稳定气体流动状态的稳压腔。优选地，所述阀门控制模块包括至少一个设置于空气管道上的控制阀门，所述控制阀门上游连接有一与大气直接连接的支路管道，所述支路管道上设置有一排气阀门。优选地，所述空气管道上设置有两个控制阀门，两个控制阀门之间设置有一与空气管道连通的消音器，消音器管路上还设置有一消音阀门。优选地，所述流量测量模块包括沿气流路径依次设置的压力传感器、涡街流量计和温度传感器以及分别采集压力传感器、涡街流量计和温度传感器数值的控制器，控制器判断温度传感器和脉冲电磁阀之间的空气累积到预设值时，信号发生模块为脉冲电磁阀提供脉冲信号。优选地，温度传感器和脉冲电磁阀之间的空气质量流量的计算方法如下：其中，为涡街流量计处气流实际密度，为涡街流量计数值、为压力传感器数值、为温度传感器数值，为标准空气密度，为标准空气密度对应的气压即标准大气压，为标准空气密度对应的温度。优选地，所述温度传感器下游还设置有一瞬态流量计，所述瞬态流量计与控制器通信连接。优选地，所述信号发生模块包括PLC控制器、驱动单元和参数设置单元，所述参数设置单元的信号输出端与PLC控制器的信号输入端通信连接，PLC控制器的信号输出端与驱动单元的信号输入端通信连接，驱动单元的信号输出端与脉冲电磁阀的信号输入端通信连接，通过参数设置单元向PLC控制器输入脉冲信号的参数，PLC控制器根据输入参数产生特定频率的PWM脉冲信号并传输给驱动单元，驱动模块根据PWM脉冲信号控制脉冲电磁阀的开闭。优选地，所述流量测量模块的控制器和信号发生模块的参数设置单元集成于同一PC机中。本专利技术提供的多频脉冲射流发生器的优点在于：将信号发生模块与脉冲电磁阀配合使用，通过改变信号发生模块产生的脉冲信号的频率，从而能够提供不同频率的脉冲射流，结构简单，使用方便；且整个系统运行稳定、噪声小、调整频率方便，适合推广使用。附图说明图1是本专利技术的实施例所提供的多频脉冲射流发生器的示意图。图2是本专利技术的实施例所提供的阀门控制模块的示意图。图3是本专利技术的实施例所提供的流量测量模块的示意图。图4是本专利技术的实施例所提供的信号发生模块的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本实施例提供了一种多频脉冲射流发生器，沿空气流通路径依次设置有为系统提供气流的气源模块1、调节气体流量的阀门控制模块2、检测气体流量的流量测量模块3和发射气流的脉冲电磁阀4，所述脉冲电磁阀4通信连接有一能够产生不同频率脉冲信号并控制脉冲电磁阀4开闭的信号发生模块5；在使用时，通过气源模块1引入气流，通过流量测量模块3获取在脉冲电磁阀4前累积的气流量，当气流量达到预设值时，信号发生模块5产生某一特定频率的脉冲信号，并控制脉冲电磁阀4根据该脉冲信号开启或闭合，从而提供某一特定频率的脉冲射流，通过人为调整信号发生模块的输入参数，即可改变脉冲信号的频率，实现通过本实施例提供的发生器产生不同频率的脉冲射流的目的，能够应用于不同场景下，为研究脉冲射流的频率的换热效果的关系提供了便利。所述气源模块1包括沿空气流通路径依次设置的空气压缩机11、油水分离器13和稳压腔12，所述空气压缩机11将气体引入管道内，油水分离器13将空气中的水汽过渡掉，气体进入稳压腔12调整状态，使空气在系统内均匀流动，优选实施例中所述稳压腔12为剖面为长腰型的腔体，再具体使用时，可以根据需要将稳压腔12设置为其他结构。参考图2，所述阀门控制模块2包括至少一个设置于空气管道（图未示）上的控制阀门21、所述控制阀门21上游连接有一与大气直接连通的支路管道22，所述支路管道22上设置有一排气阀门23，当控制阀门21关闭时，可以通过支路管道22将多余的气体排出，系统内压力过大，损伤空气管道。优选实施例中空气管道上设置有两个串联的控制阀门21，从而更精确的控制气体流量，控制阀门21不完全打开时，气流速度会增大，为了降低气流与管道摩擦噪音，在两个控制阀门21之间还连接有一消音器24，消音器上设置有一消音阀门25，通过调节消音阀门25，可以让多余气体从消音器24所在支路排出并降低整个系统的噪声。优选实施例中，所述控制阀门21、排气阀门23、消音阀门25均选用球阀。参考图3，所述流量测量模块3包括沿气流路径依次设置的压力传感器31、涡街流量计32和温度传感器33，以及分别采集压力传感器31、涡街流量计32和温度传感器33数值的控制器（图未示），在工作中，通过控制器获取各仪器的数值从而计算温度传感器33与脉冲电磁阀4之间的空气质量流量，当空气质量流量达到预设值时，信号发生模块5为脉冲电磁阀4提供脉冲信号。计算空气质量流量的方法为：其中，为涡街流量计处气流实际密度，为涡街流量计数值、为压力传感器数值、为温度传感器数值，为标准空气密度，为标准空气密度对应的气压即标准大气压，为标准空气密度对应的温度；在具体计算时，，，。所述温度传感器下游还可以设置一瞬态流量计34，所述瞬态流量计34同样与控制器通信连接并为控制器提供计量值，通过涡街流量计32和瞬态流量计34，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：沿空气流通路径依次设置有为系统提供气流的气源模块、调节气体流量的阀门控制模块、检测气体流量的流量测量模块和发射气流的脉冲电磁阀；所述脉冲电磁阀通信连接有一能够产生不同频率脉冲信号并控制脉冲电磁阀开闭的信号发生模块。

【技术特征摘要】
1.一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：沿空气流通路径依次设置有为系统提供气流的气源模块、调节气体流量的阀门控制模块、检测气体流量的流量测量模块和发射气流的脉冲电磁阀；所述脉冲电磁阀通信连接有一能够产生不同频率脉冲信号并控制脉冲电磁阀开闭的信号发生模块。2.根据权利要求1所述的一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：所述气源模块包括空气压缩机和过滤气体内的水汽的油水分离器。3.根据权利要求2所述的一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：所述气源模块还包括设置于油水分离器下游并能够稳定气体流动状态的稳压腔。4.根据权利要求1所述的一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：所述阀门控制模块包括至少一个设置于空气管道上的控制阀门，所述控制阀门上游连接有一与大气直接连接的支路管道，所述支路管道上设置有一排气阀门。5.根据权利要求4所述的一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：所述空气管道上设置有两个控制阀门，两个控制阀门之间设置有一与空气管道连通的消音器，消音器管路上还设置有一消音阀门。6.根据权利要求4所述的一种多频脉冲射流发生器，其特征在于：所述流量测量模块包括沿气流路径依次设置的压力传感器、涡街流量计和温度传感器以及分别采集压力传感器、涡街流量计和温度传感器数值的控制器，控制器判断温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李滋涵，徐启明，毛军逵，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32