【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于极地破冰，具体涉及一种非预制式冰颗粒磨料射流破冰装置。
技术介绍
1、近年来，随着全球气候不断变暖，北极海冰覆盖面积和厚度持续缩减，北极地区丰富的资源价值、航运价值、科考价值日益凸显，这对极地船舶的安全性提出了更高的要求。掌握有效的破冰技术是保障极地航行船舶安全的关键，传统的破冰方法依靠船体与海冰直接接触进行破冰，对船体强度要求高并且及易对船舶造成损伤。目前出现了高压气泡破冰、水射流破冰等新型破冰技术可以弥补传统破冰方法的不足。
2、冰颗粒磨料射流破冰利用水和冰颗粒两相混合物高速冲击冰层来破冰，具有成本低、效率高、环保等优点，目前学界还未进行过相关的研究。因此，通过机理实验对冰颗粒磨料射流破冰的流固耦合问题进行研究，对于提高极地船舶的设计水平和航行安全性，具有重要的工程应用意义和科学理论价值。
3、在现有的相关研究中，尚未出现采用冰颗粒作为磨料的射流破冰实验装置。以往关于射流破冰的实验装置，以申请号为cn201910870465.5的专利为例，采用纯水射流冲击冰的方式进行破冰，高速水射流产生瞬间形成...
【技术保护点】
1.一种非预制式冰颗粒磨料射流破冰装置，其特征在于：包括高压水冷系统(1)、水喷嘴(3-1)、混合缸(3-3)和混合喷嘴(3-4)；所述混合缸(3-3)内部设有水通道(3-3-1)和氮通道(3-3-2)；所述水喷嘴(3-1)的入口与高压水冷系统(1)连接，水喷嘴(3-1)的出口与水通道(3-3-1)的入口连通，水通道(3-3-1)的出口与混合喷嘴(3-4)的入口连通；所述氮通道(3-3-2)包裹在水通道(3-3-1)外侧，氮通道(3-3-2)一端与液氮入口连通，另一端与氮气出口连通。
2.根据权利要求1所述的一种非预制式冰颗粒磨料射流破冰装置，其特征在于：...
【技术特征摘要】
1.一种非预制式冰颗粒磨料射流破冰装置，其特征在于：包括高压水冷系统(1)、水喷嘴(3-1)、混合缸(3-3)和混合喷嘴(3-4)；所述混合缸(3-3)内部设有水通道(3-3-1)和氮通道(3-3-2)；所述水喷嘴(3-1)的入口与高压水冷系统(1)连接，水喷嘴(3-1)的出口与水通道(3-3-1)的入口连通，水通道(3-3-1)的出口与混合喷嘴(3-4)的入口连通；所述氮通道(3-3-2)包裹在水通道(3-3-1)外侧，氮通道(3-3-2)一端与液氮入口连通，另一端与氮气出口连通。
2.根据权利要求1所述的一种非预制式冰颗粒磨料射流破冰装置，其特征在于：高压水冷系统(1)内存储的高压过冷水由水喷嘴(3-1)喷入混合缸(3-3)内侧的水通道(3-3-1)中，同时液氮从液氮入口进入氮通道(3-3-2)，水通道(3-3-1)内的部分高压过冷水与液氮发生热交换凝固成冰颗粒，冰颗粒被高压过冷水裹挟从混合喷嘴(3-4)的出口喷出，形成冰颗粒磨料射流；液氮汽化成的氮气从氮气出口排出。
3.根据权利要求1所述的一种非预制式冰颗粒磨料射流破冰装置，其特征在于：所述高压水冷系统(1)包括高压泵(1-1)、高压管路(1-2)和热交换器(1-3)；所述高压泵(1-1)用于给高压管路(1-2)的水流增压；所述热交换器(1-3)中设有制冷剂；所述高压管路(1-2)主体弯曲成盘管布置在热交换器(1-3)内，...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁广宇，倪宝玉，张晨曦，王鑫，王作程，宋佳蕊，刘鹏，武奇刚，鲁阳，薛彦卓，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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