流体喷射器，以及使用流体喷射器夹带流体的系统和方法技术方案

本公开提供了流体喷射器，利用流体喷射器的系统，以及使用流体喷射器夹带抽吸流体流的方法。示例性流体喷射器包括同心喷射器空间或多个环形喷射器空间。示例性方法包括从流体喷射器的同心喷射器空间喷射一定体积的动力流体，利用从第一环形喷射器空间喷射出的动力流体来加速抽吸流体流的外围区域，并且利用从第二环形喷射器空间喷射出的动力流体来加速抽吸流体流的芯区域。

Fluid ejectors, and systems and methods of entrainment using fluid ejectors

【技术实现步骤摘要】
流体喷射器，以及使用流体喷射器夹带流体的系统和方法
本公开涉及流体喷射器，系统和方法，并且更具体地涉及具有同心喷射器空间或多个环形喷射器空间的流体喷射器，以及用于通过从同心喷射器空间或设置在限定用于抽吸流体流的路径的管内的多个环形喷射器空间喷射动力流体来夹带抽吸流体流的相关系统和方法。
技术介绍
流体喷射器可以在各种环境中实施，包括涡轮机发动机系统和热交换系统等。流体喷射器系统用于将动力流体喷射到抽吸流体流中。以大于抽吸流体流的自然速度的速度喷射动力流体。动力流体夹带一些周围的抽吸流体，从而加速抽吸流体流。动力流体的较高速度降低了抽吸流体流中的局部静压，这导致动力流体夹带并加速附近的抽吸流体。传统的流体喷射器可能不会完全夹带抽吸流体流，而且，对于具有有限可用空间的实施方式，提供足够夹带的混合管的尺寸可能太大。例如，一些传统的流体喷射器可能需要混合管的长度与直径之比为6：1或更大，这可能使传统的流体喷射器对于给定的应用是不可行的，特别是在空间有限的情况下。因此，需要改进的流体喷射器，例如提供改进的抽吸流体流的夹带的喷射器。还需要改进的流体夹带和混合系统，例如用于涡轮机发动机系统和/或热交换系统的系统，以及用于改善热交换系统中流体之间的热交换。此外，需要一种在诸如涡轮机发动机系统的系统中夹带抽吸流体流的改进方法，以及在热交换系统中交换热量的改进方法。
技术实现思路
方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践当前公开的主题来学习。在一个方面，本公开包括流体喷射器的各种实施例及其组合。示例性流体喷射器包括第一动力流体环和连接到第一动力流体环的环形喷射器帽。第一动力流体环可以围绕轴线周向延伸，并且可以具有开口端和封闭端。第一动力流体环的内表面可以限定第一动力流体输送室。第一动力流体环的外表面可具有基本上同心的面向外的外表面和面向内的外表面。环形喷射器帽可以围绕轴线周向延伸，并且可以限定基本上半圆形的环。环形喷射器帽的内表面的至少一部分可以同心地包围第一动力流体环的开口端。环形喷射器帽的内表面的至少一部分和第一动力流体环的开口端可以限定同心的喷射器空间。同心喷射器空间可具有基本上同心的第一环形喷射器空间和第二环形喷射器空间。第一环形喷射器空间可至少部分地由环形喷射器帽的内表面的一部分和第一动力流体环的面向外的外表面的一部分限定。第二环形喷射器空间可至少部分地由环形喷射器帽的内表面和第一动力流体环的面向内的外表面的一部分限定。示例性流体喷射器可包括第一柯恩达表面和/或第二柯恩达表面，其限定从第一动力流体环的内表面到第一动力流体环的面向外的外表面的过渡，第二柯恩达表面限定从第一动力流体环的内表面到第一动力流体环的面向内的外表面的过渡。第一柯恩达表面可以限定第一环形喷射器空间的至少一部分，第二柯恩达表面可以限定第二环形喷射器空间的至少一部分。第一动力流体环的面向外的外表面可限定第一动力流柯恩达表面和第一动力流引导表面，和/或第一动力流体环的面向内的外表面可限定第二动力流柯恩达表面和第二动力流引导表面。在一些实施例中，示例性流体喷射器可包括第二动力流体环，其围绕轴线周向延伸并且与第一动力流体环基本上同心。第二动力环可以具有开口端和封闭端。第二动力流体环的内表面可以限定第二动力流体输送室。第二动力流体环的外表面可包括基本上同心的面向外的外表面和面向内的外表面。示例性流体喷射器可包括至少一个动力流体分配辐条，其将第一动力流体输送室可操作地联接到第二动力流体输送室。第三环形喷射器空间可至少部分地由第二动力环的开口端的内表面限定。第三环形喷射器空间可以与第一环形喷射器空间和/或第二环形喷射器空间基本上同心。第二动力流体环的开口端可以沿轴线延伸超出第一动力流体环的封闭端。第二动力流体环的面向外的外表面可以限定第一次级流柯恩达表面，和/或第二动力流体环的面向内的外表面可以限定第二次级流柯恩达表面。示例性流体喷射器可包括围绕第一动力流体环的外表面定位的至少一个动力流体供应入口。示例性流体喷射器还可包括至少一个动力流体供应管线，其可操作地联接到第一动力流体输送室，以将动力流体供应到第一动力流体输送室。流体喷射器可以构造成将动力流体喷射出同心喷射器空间。动力流体可包括环境空气或惰性气体。流体喷射器设置在限定抽吸流体路径的管内。管可以位于热交换器的下游，并且流体喷射器可以用于将抽吸流体吸入通过热交换器以冷却热流体流。作为示例，热流体流可包括来自涡轮机发动机的油。作为示例，热交换器可以采用空气冷却的油冷却器的形式，并且热流体可以包括油，并且抽吸流体可以包括环境空气或惰性气体。在另一方面，本专利技术包括热传递系统。示例性热传递系统可包括限定抽吸流体路径的管，限定冷却流体路径和抽吸流体路径的一部分的热交换器，设置在热交换器下游的抽吸流体路径内的流体喷射器，以及可操作地联接到流体喷射器的动力流体供应管线。热交换器可以构造和布置成在冷却流体路径中的冷却流体和抽吸流体路径中的抽吸流体之间交换热量。可以根据本公开以任何方式构造流体喷射器。在示例性实施例中，流体喷射器可包括外围动力流体环，其包括外围动力流体输送室，芯动力流体输送室，以及至少一个动力流体分配辐条，其提供外围动力流体输送室与芯动力流体输送室之间的流体连通。外围动力流体输送室可以与第一环形喷射器空间和第二环形喷射器空间流体连通。第二环形喷射器空间可以定位成与第一环形喷射器空间基本上同心。芯动力流体输送室可以与第三环形喷射器空间流体连通，并且定位成与第一环形喷射器空间和第二环形喷射器空间基本同心。在示例性实施例中，环形喷射器帽的第一向内表面和第一柯恩达表面可一起至少部分地限定第一环形喷射器空间。第一柯恩达表面可以接近从外围动力流体环的内表面到外围动力流体环的面向外的外表面的过渡。内表面可以限定外围动力流体输送室，并且面向外的外表面可以限定从第一环形喷射器空间向下游延伸的第一环形引导表面。环形喷射器帽的第二向内表面和第二柯恩达表面可一起至少部分地限定第二环形喷射器空间。第二柯恩达表面可以接近从外围动力流体环的内表面到外围动力流体环的面向内的外表面的过渡。面向内的外表面可以限定从第二环形喷射器空间向下游延伸的第二环形引导表面。另外或替代地，芯动力流体输送室的内表面的至少一部分可以限定第三环形喷射器空间。在又一方面，本专利技术包括使用流体喷射器夹带抽吸流体流的方法。示例性方法包括将动力流体供应到流体喷射器，将一定体积的动力流体喷射出流体喷射器的同心喷射器空间，利用从第一环形喷射器空间喷射的动力流体加速抽吸流体流的外围区域，并且利用从第二环形喷射器空间喷射的动力流体加速抽吸流体流的芯区域。流体喷射器可设置在限定抽吸流体路径的管内。同心喷射器空间可包括基本上同心的第一环形喷射器空间和第二环形喷射器空间。在一些实施例中，示例性方法可以进一步包括从流体喷射器的第三环形喷射器空间喷射另外体积的动力流体，并且利用从第三环形喷射器空间喷射出的动力流体加速抽吸流体流的芯区域。第三环形喷射器空间可以定位成与同心喷射器空间基本上同心。作为示例，抽吸流体流可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体喷射器，其特征在于，包括：/n第一动力流体环，所述第一动力流体环围绕轴线周向延伸并且具有开口端和封闭端，所述第一动力流体环的内表面限定第一动力流体输送室，并且所述第一动力流体环的外表面包括基本上同心的面向外的外表面和面向内的外表面；和/n环形喷射器帽，所述环形喷射器帽连接到所述第一动力流体环，所述环形喷射器帽围绕所述轴线周向延伸并限定基本上半圆形的环，其中所述环形喷射器帽的内表面的至少一部分同心地包围所述第一动力流体环的所述开口端；并且/n其中所述环形喷射器帽的所述内表面的至少一部分和所述第一动力流体环的所述开口端限定同心喷射器空间，所述喷射器空间包括基本上同心的第一环形喷射器空间和第二环形喷射器空间，所述第一环形喷射器空间至少部分地由所述环形喷射器帽的所述内表面的一部分和所述第一动力流体环的所述面向外的外表面的一部分限定，并且所述第二环形喷射器空间至少部分地由所述环形喷射器帽的所述内表面和所述第一动力流体环的所述面向内的外表面的一部分限定。/n

【技术特征摘要】
20180622 PL P.4260331.一种流体喷射器，其特征在于，包括：
第一动力流体环，所述第一动力流体环围绕轴线周向延伸并且具有开口端和封闭端，所述第一动力流体环的内表面限定第一动力流体输送室，并且所述第一动力流体环的外表面包括基本上同心的面向外的外表面和面向内的外表面；和
环形喷射器帽，所述环形喷射器帽连接到所述第一动力流体环，所述环形喷射器帽围绕所述轴线周向延伸并限定基本上半圆形的环，其中所述环形喷射器帽的内表面的至少一部分同心地包围所述第一动力流体环的所述开口端；并且
其中所述环形喷射器帽的所述内表面的至少一部分和所述第一动力流体环的所述开口端限定同心喷射器空间，所述喷射器空间包括基本上同心的第一环形喷射器空间和第二环形喷射器空间，所述第一环形喷射器空间至少部分地由所述环形喷射器帽的所述内表面的一部分和所述第一动力流体环的所述面向外的外表面的一部分限定，并且所述第二环形喷射器空间至少部分地由所述环形喷射器帽的所述内表面和所述第一动力流体环的所述面向内的外表面的一部分限定。


2.根据权利要求1所述的流体喷射器，其特征在于，进一步包括：
至少一个动力流体供应入口，所述至少一个动力流体供应入口定位在所述第一动力流体环的所述外表面周围。


3.根据权利要求1所述的流体喷射器，其特征在于，进一步包括：
第一柯恩达表面，所述第一柯恩达表面限定从所述第一动力流体环的所述内表面到所述第一动力流体环的所述面向外的外表面的过渡；和第二柯恩达表面，所述第二柯恩达表面限定从所述第一动力流体环的所述内表面到所述第一动力流体环的所述面向内的外表面的过渡。


4.根据权利要求3所述的流体喷射器，其特征在于，其中所述第一柯恩达表面限定所述第一环形喷射器空间的至少一部分，并且其中所述第二柯恩达表面限定所述第二环形喷射器空间的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉迪普·赫曼特·桑利，维诺德·S·乔杜里，桑托什·库马尔·波努里，杰弗里·道格拉斯·兰博，迈克尔·斯塔尔钦斯基，
申请(专利权)人：通用电气公司，通用电气波兰有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US