一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，包括：旋流室，旋流室头部上设置有切向通道，切向通道的入口连通流量供应系统，切向通道的出口对应旋流室入口；切向通道与旋流室的内壁上均涂覆有疏水涂层。本实用新型专利技术在传统的离心式喷嘴结构基础上，在喷嘴内壁形成一层疏水层，可以在不改变离心喷嘴结构的基础上，提高雾化效率，改善液体的雾化效果；使得喷嘴的机械结构更加稳定，降低故障率；同时降低喷嘴的加工难度，方便可靠且成本较低。方便可靠且成本较低。方便可靠且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴


[0001]本技术涉及一种可以用于液体雾化领域的多用型的小型雾化喷嘴，更为具体的，涉及一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴。

技术介绍

[0002]液体雾化在医疗，农业，消防等领域应用较多，雾化喷嘴的设计对液体的雾化性能会产生极大影响。目前，各式各样的喷嘴在不同的领域中得到了广泛应用，如撞击式喷嘴，针栓式喷嘴以及离心式喷嘴。离心式喷嘴因为机械机构简单、雾化能效比小以及运行相对可靠，应用在很多可靠性要求较高的雾化装置中。目前，提高离心式喷嘴雾化性能的传统方式主要是减小切向通道直径以及增大喷口面积等，但这些方式会使得离心喷嘴的机械结构变得复杂难以加工。
[0003]疏水材料由于表面具有的微观凹槽结构，使其具备了良好的减阻性能，可使流体与疏水表面的接触角大于90度，减小摩擦，而且整个表面的平均表面能很低,使疏水表面具有了低迟滞特性。目前，液体雾化领域对喷嘴表面的减阻性能有着非常高的要求，但却并没有在雾化领域对疏水材料展开应用。
[0004]因此，如何尝试将疏水材料与雾化喷嘴进行结合应用，以提高雾化效率，改善雾化效果，是本领域技术人员的一个重要研究方向。

技术实现思路

[0005]为此，本技术的目的在于提出一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，使用该喷嘴可以极大地减少液体与壁面的摩擦损失，提高通过率，增大喷嘴通道减阻性能，减少表面流体阻力，提高雾化效果，简单可靠且成本较低。
[0006]具体技术方案如下：
[0007]一方面，本技术提供了一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，包括：旋流室，所述旋流室头部上设置有切向通道，所述切向通道的入口连通流量供应系统，所述切向通道的出口对应旋流室入口；所述切向通道与所述旋流室的内壁上均涂覆有疏水涂层。
[0008]本技术通过在离心喷嘴中切向通道与旋流室的内壁上均涂覆上疏水涂层，即将离心喷嘴的内表面制备成疏水表面，应用其流体减阻的特性，流体在流经喷嘴疏水内表面时会产生滑移，影响下游的流动速度，从而提高雾化性能。同时，疏水涂层还具有耐腐蚀的功效，无论是金属材料，还是以金属为基底的复合材料或者玻璃材料，其都可以牢固地附着在材料表面上，展现出了良好的机械稳定性以及耐腐蚀的优良性能。
[0009]因此，本专利技术将疏水涂层与雾化喷嘴结合既可以提高雾化效率，改善液体的雾化效果，也可以使得喷嘴的机械结构更加稳定，降低故障率，一举多得。
[0010]在上述技术方案的基础上，本技术还可做出如下改进：
[0011]优选的，所述旋流室上设置有液膜厚度测量装置。
[0012]液膜厚度是表征雾化性能的关键参数，故旋流室上设置的液膜厚度测量装置可以
随时测量出喷嘴的雾化性能。
[0013]优选的，所述液膜厚度测量装置为环绕所述旋流室设置的圆环电极，所述圆环电极采用双圆环结构，测量双圆环之间的液膜电阻变化即可得到液膜厚度的变化。
[0014]优选的，所述圆环电极的内径与所述旋流室内腔的内径相等且所述圆环电极与所述旋流室内腔的表面粗糙度一致，防止液体流经圆环电极时出现流动波动。
[0015]优选的，所述圆环电极中两个圆环之间的间距远小于所述离心喷嘴内液膜表面扰动波的波长，这样在两个圆环之间的液膜可认为是近似等厚度的，减小由于液膜波动产生的误差；并且两个圆环之间的间距应大于所述离心喷嘴内的液膜厚度，减小电极自身电阻对液膜厚度测量产生的影响。
[0016]优选的，所述圆环电极为化学性质稳定的多孔钛电极。
[0017]优选的，所述离心喷嘴内液滴与具有疏水涂层的表面的接触角在90度到 180度之间，可以减少液滴与金属或有机玻璃表面产生的流动摩擦，显著提高了雾化效率。
[0018]优选的，所述疏水涂层为超疏水纳米透明涂层，其厚度为1-100μm。
[0019]另一方面，本技术还提供了一种在液体离心喷嘴内壁面涂覆疏水涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0020]1)、准备好疏水涂料；
[0021]2)、将疏水涂料涂覆于所述切向通道与所述旋流室的内壁上；
[0022]3)、低温热干燥固化使得喷嘴内壁面形成稳定的疏水涂层。
[0023]优选的，所述疏水涂料为超疏水纳米透明涂料。
[0024]通过采用上述技术方案，本技术将疏水涂层置于离心喷嘴内壁上，可以提高雾化效率，改善燃料的雾化效果；也可以使得喷嘴的机械结构更加稳定，降低故障率；另外其优点还在于：本技术在传统的离心式喷嘴结构基础上，在喷嘴内壁形成一层疏水层，可以在不改变离心喷嘴结构的基础上，既提高雾化效率，又降低喷嘴的加工难度，方便可靠且成本较低。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1附图为离心喷嘴的结构示意图(粗线为经疏水处理的壁面)。
[0027]图2附图为离心喷嘴的各部分结构及测量液膜厚度的圆环电极示意图。
[0028]图3附图为离心喷嘴的俯视图。
[0029]图4附图为用疏水溶液处理的工件表面疏水情况示意图。
[0030]图5附图为普通喷嘴与本技术喷嘴压降随流率的变化曲线。
[0031]图6附图为普通喷嘴与本技术喷嘴的喷雾锥角随流率的变化曲线。
[0032]图7附图为普通喷嘴与本技术喷嘴的液膜厚度随流率的变化曲线。
[0033]其中，图中，
[0034]1-旋流室，2-切向通道，3-旋流室入口，4-疏水涂层，5-圆环电极。
具体实施方式
[0035]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0036]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0037]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0038]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，其特征在于，包括：旋流室(1)，所述旋流室(1)头部上设置有切向通道(2)，所述切向通道(2)的入口连通流量供应系统，所述切向通道(2)的出口对应旋流室入口(3)；所述切向通道(2)与所述旋流室(1)的内壁上均涂覆有疏水涂层(4)。2.根据权利要求1所述的一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，其特征在于，所述旋流室(1)上设置有液膜厚度测量装置。3.根据权利要求2所述的一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，其特征在于，所述液膜厚度测量装置为环绕所述旋流室(1)设置的圆环电极(5)，所述圆环电极(5)采用双圆环结构。4.根据权利要求3所述的一种具有疏水涂层的液体离心喷嘴，其特征在于，所述圆环电极(5)的内径与所述旋流室(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：富庆飞，芦佳霖，葛斐，杨立军，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：