本发明专利技术提供一种空化射流喷嘴装置及设备、方法，该喷嘴装置包括：内喷嘴组件，包括内入水管道、内谐振腔体及内喷片，入水管道与内谐振腔体的轴向内腔与内喷片上的第一内出水口贯通；外喷嘴组件，包括外腔体件、外整流件及外喷口件，外腔体件同轴套设于内谐振腔体外且至少部分延伸至内出水口的出水侧，外腔体件与内谐振腔体之间为外腔，外整流件设于外腔体件内壁，外喷口件置于外腔体件的喷口端，外喷口件设与外腔轴向贯通的外出水口；安装板，在进水端封盖外腔体件的端部，安装板上设有与外腔相通的第二水路进水口。本发明专利技术的空化射流喷嘴装置及设备、方法能够实现作业围压、工作压力及喷嘴结构参数精确控制，实现空气非淹没条件下空化射流应用。空化射流应用。空化射流应用。
【技术实现步骤摘要】
一种空化射流喷嘴装置及设备、方法
[0001]本专利技术涉及水射流
，尤其涉及一种空化射流喷嘴装置及设备、方法。
技术介绍
[0002]空化射流是基于空泡动力学、流体动力学等原理发展起来的一种新型高效射流，它利用空泡溃灭产生的微射流、局部高温及冲击波，可极大地提高射流冲蚀破坏能力，在深海采矿、表面处理及清洗切割等领域具有广阔应用前景。
[0003]虽然空化射流在多个领域得到应用，但由于空化射流空泡溃灭对环境要求严苛，需在淹没工况及恰当空化数下才能达到最佳作业效率，因而使其适用作业环境受到一定限制。
[0004]在相关技术中，空化射流作业多在密封容器内或深度较大的水下进行。但是，密封容器受限于体积，不能对较大尺寸的对象进行处理；而在淹没环境下作业时，多采用浅水将待处理材料直接没过，其用水量大、作业深度调整难度较高，故无法实现作业空化数的大范围调整。因此，上述已知方法均较难实现非淹没环境或空气中空化射流的作业环境空化数可调，更不能精确控制射流作业参数以提高作业效率。
[0005]已授权专利技术专利(202210918729.1)提供了一种空化射流特性同步检测系统及检测方法，其将空化喷嘴置于封闭测试腔内，通过调整测试腔压力实现空化射流作业空化数的调整，以达到最佳效果。但是，该方案中喷嘴只能布置在封闭测试腔内，不适合大面积表面预处理。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例提供了一种空化射流喷嘴装置及设备、方法，能够实现作业围压、工作压力及喷嘴结构参数的精确控制，并实现空气非淹没条件下的空化射流应用。
[0007]本专利技术实施例所提供的技术方案如下：
[0008]一种空化射流喷嘴装置，所述空化射流喷嘴装置具有轴向相对的进水端和喷口端；所述空化射流喷嘴装置包括：
[0009]内喷嘴组件，包括同轴依次连接的内入水管道、内谐振腔体及内喷片，所述内喷片中心设有第一内出水口，所述内入水管道与所述内谐振腔体的轴向内腔与所述第一内出水口贯通，以形成第一水路；
[0010]外喷嘴组件，包括外腔体件、外整流件及外喷口件，所述外腔体件同轴套设于所述内谐振腔体外且在所述喷口端至少部分延伸至所述内出水口的出水侧，所述外腔体件与所述内谐振腔体之间形成外腔，所述外整流件设置于所述外腔体件内壁上且在轴向上位于所述喷口端与所述进水端之间，所述外喷口件内置于所述外腔体件的所述喷口端，所述外喷口件设有外出水口，所述外出水口与所述外腔轴向贯通，以形成第二水路；及
[0011]安装板，所述安装板安装至所述内喷嘴组件的所述进水端，且在所述进水端封盖所述外腔体件的端部，所述安装板上设有与所述外腔相通的第二水路进水口。
[0012]示例性的，所述内喷嘴组件还包括内底座，所述内底座轴向安装至所述内喷片的出水侧，且所述内底座上设有与所述第一内出水口轴向相通的第二内出水口。
[0013]示例性的，所述内入水管道、所述内谐振腔体、所述内喷片及所述内底座之中彼此连接的任意两者之间为可拆卸连接，以使所述内入水管道、所述内谐振腔体、所述内喷片及所述内底座中任一者可被更换。
[0014]示例性的，所述外腔体件与所述外整流件之间为可拆卸连接，以使所述外腔体件与所述外整流件之中任一者可被更换；且
[0015]所述外腔体件与所述外喷口件之间沿轴向可相对移动，以使所述外腔体件与所述外喷口件轴向相对位置可调整；和/或，所述外腔体件与所述外喷口件之间可拆卸连接，以使所述外腔体件与所述外喷口件之中任一者可被更换。
[0016]示例性的，所述内谐振腔体在所述进水端包括一连接段；
[0017]所述安装板中心设有具有通孔，所述连接段套设在所述通孔内，且所述连接段与所述通孔之间通过螺纹配合连接；
[0018]所述安装板的圆周侧具有轴向朝所述喷口端方向延伸的延伸壁，所述外腔体件的喷口端内套于所述延伸壁内，且所述外腔体件与所述延伸壁之间通过螺纹配合连接。
[0019]一种具有空化射流喷嘴装置的设备，包括如上所述的空化射流喷嘴装置。
[0020]一种如上所述的空化射流喷嘴装置的表面处理方法，其特征在于，所述方法包括：
[0021]在进行空化射流之前，调节所述内喷嘴组件的结构参数，以及调节所述外喷嘴组件的结构参数，以得到预定结构参数的空化射流喷嘴装置，其中所述内喷嘴组件的结构参数包括所述内入水管道、所述内谐振腔体、所述内喷片中至少一者的物理参数，所述外喷嘴组件的结构参数包括所述外腔体件、所述外整流件及所述外喷口件中至少一者的物理参数；
[0022]将所述内入水管道接通至高压水路，所述第二水路进水口接通至低压水路；
[0023]调节所述高压水路与所述低压水路的水压，以分别调节所述空化射流喷嘴装置的第一水路和第二水路的水压实现流体参数匹配；
[0024]将待冲蚀试样置于所述空化射流喷嘴的喷口端进行空化射流作业。
[0025]示例性的，所述在进行空化射流之前，调节所述内喷嘴组件的结构参数，具体包括：
[0026]通过拆卸更换满足预定结构参数要求的所述内入水管道、所述内谐振腔体、所述内喷片及所述内底座中至少一者，以调节所述内喷嘴组件的结构参数。
[0027]示例性的，所述调节所述外喷嘴组件的结构参数，具体包括：
[0028]通过拆卸更换通过拆卸更换满足预定结构参数要求的所述外腔体件、所述外整流件及所述外整流件中至少一者，和/或通过改变所述外腔体件与所述外喷口件之间沿轴向相对位置，以调节所述内喷嘴组件的结构参数。
[0029]示例性的，所述内喷嘴组件的结构参数具体包括以下至少一项：所述内入水管道的直径、所述内谐振腔体的直径、所述内喷片的所述第一出水口的口径、所述内喷片的材质、所述内底座的所述第二出水口的口径、所述内底座的外径；
[0030]所述外喷嘴组件的结构参数具体包括以下至少一项：所述外腔体件的内径、所述外腔体件与所述外喷口件轴向相对位置、所述外喷口件的所述外出水口内径。
[0031]本专利技术实施例所带来的有益效果如下：
[0032]本专利技术实施例所提供的空化射流喷嘴装置及设备、方法中，该空化射流喷嘴装置主要包括内喷嘴组件和外喷嘴组件，内喷嘴组件内部具有轴向的第一水路，外喷嘴组件与内喷嘴组件之间形成有第二水路，第一水路和第二水路可分别接通至高、低压水泵，且内喷嘴组件与外喷嘴组件可单独调节其结构参数，这样，对于影响射流特征的关键流体参数，例如工作压力、围压等可以实现独立调节，可大大提高射流工作效率；此外，这种结构操作简便、可靠性好；在进一步技术方案中，内喷嘴组件与外喷嘴组件的结构参数均可进行独立匹配，以实现参数优化；此外，内喷嘴组件还可根据不同表面处理要求，可选用不同类型，例如，该内喷嘴组件可选用自激振荡空化喷嘴，以提高射流空化能力。本专利技术实施例提供的空化射流喷嘴装置及设备、方法，为非淹没条件下空化射流应用提供了新的手段，为进一步提高空化射流作业效率奠定了基础。
附图说明
[0033]并入本文中并且构成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空化射流喷嘴装置，所述空化射流喷嘴装置具有轴向相对的进水端和喷口端；其特征在于，所述空化射流喷嘴装置包括：内喷嘴组件，包括同轴依次连接的内入水管道、内谐振腔体及内喷片，所述内喷片中心设有第一内出水口，所述内入水管道与所述内谐振腔体的轴向内腔与所述第一内出水口贯通，以形成第一水路；外喷嘴组件，包括外腔体件、外整流件及外喷口件，所述外腔体件同轴套设于所述内谐振腔体外且在所述喷口端至少部分延伸至所述内出水口的出水侧，所述外腔体件与所述内谐振腔体之间形成外腔，所述外整流件设置于所述外腔体件内壁上且在轴向上位于所述喷口端与所述进水端之间，所述外喷口件内置于所述外腔体件的所述喷口端，所述外喷口件设有外出水口，所述外出水口与所述外腔轴向贯通，以形成第二水路；及安装板，所述安装板安装至所述内喷嘴组件的所述进水端，且在所述进水端封盖所述外腔体件的端部，所述安装板上设有与所述外腔相通的第二水路进水口。2.根据权利要求1所述的空化射流喷嘴装置，其特征在于，所述内喷嘴组件还包括内底座，所述内底座轴向安装至所述内喷片的出水侧，且所述内底座上设有与所述第一内出水口轴向相通的第二内出水口。3.根据权利要求2所述的空化射流喷嘴装置，其特征在于，所述内入水管道、所述内谐振腔体、所述内喷片及所述内底座之中彼此连接的任意两者之间为可拆卸连接，以使所述内入水管道、所述内谐振腔体、所述内喷片及所述内底座中任一者可被更换。4.根据权利要求1所述的空化射流喷嘴装置，其特征在于，所述外腔体件与所述外整流件之间为可拆卸连接，以使所述外腔体件与所述外整流件之中任一者可被更换；且所述外腔体件与所述外喷口件之间沿轴向可相对移动，以使所述外腔体件与所述外喷口件轴向相对位置可调整；和/或，所述外腔体件与所述外喷口件之间可拆卸连接，以使所述外腔体件与所述外喷口件之中任一者可被更换。5.根据权利要求1所述的空化射流喷嘴装置，其特征在于，所述内谐振腔体在所述进水端包括一连接段；所述安装板中心设有具有通孔，所述连接段套设在所述通孔内，且所述连接段与所述通孔之间通过螺纹配合连接；所述安装板的圆周侧具有轴向朝所述喷口端方向延伸的延伸壁，所述外腔体件的喷口端内...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡腾飞，马飞，祝启恒，
申请(专利权)人：北京科技大学顺德创新学院，
类型：发明
国别省市：
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