超音速气体射流液体搅拌方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超音速气体射流液体搅拌方法和装置，该方法包括以下步骤：首先，将气体经压缩机压缩到预定压力，然后经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气流。实现上述方法的装置，包括压缩机、电磁阀、浸入液体箱中的液体内的喷嘴，上述各部件之间通过高压管路密封连接。采用上述方法后，可大幅提高液体搅拌速度，提高高压气体利用率，而且，该装置只需在压缩机后连接调压阀和喷嘴，结构简单、使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液体的搅拌方法及装置，尤指一种超音速气体射流液体搅拌方法及装置。
技术介绍
在污水处理和化工生产过程中，均需对污水和化工原料进行搅拌，使之混合均匀以加快污水处理和化工生产的过程，并使化工原料充分反应。现有的高压气体搅拌通常采用由高压管路直接将高压气体容器中的高压气体亚音速地喷入液体中的方法，这种方法高压气体的利用率低、有效工作面积小，搅拌效果不够理想。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种结构简单、使用方便、气体利用率高的超音速气体射流液体搅拌方法及装置。为达到上述目的，本专利技术的技术方案为一种超音速气体射流液体搅拌方法，该方法包括以下步骤(一)将气体经压缩机压缩到预定压力；(二)经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气流。进一步，在所述步骤(一)中将经压缩机压缩的气体充入储气罐中，在所述步骤(二)中由储气罐经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气流。进一步，该装置包括压缩机、电磁阀、浸入液体箱中的液体内的喷嘴，上述各部件之间通过高压管路密封连接。进一步，所述压缩机与电磁阀之间设有储气罐。进一步，所述储气罐下游设有调压阀。进一步，所述高压管路上设有阀门。采用上述方法后，可大幅提高液体搅拌速度，提高高压气体利用率，而且，该装置只需在压缩机后连接调压阀和喷嘴，结构简单、使用方便。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图具体说明本专利技术。如图1所示，本专利技术超音速气体射流液体搅拌装置包括压缩机1、储气罐2、调压阀3、电磁阀4、喷嘴5，上述各部件之间通过高压管路7密封连接，高压管路7上设有阀门8、9，喷嘴5浸入液体箱6中待搅拌的液体中。喷嘴5为普通拉伐尔(Laval)喷管，其出口处的气流参数取决于喷管的截面积变化情况和喷管上下游的压力比；只要喷嘴出口处的压力落在预定值范围内，都能在喷嘴外得到超音速气体，而通过调节喷嘴入口处压力或选择不同的喷嘴，即可使喷嘴出口处的压力落在预定值范围内。打开阀门8，利用压缩机1压缩气体，将经压缩的气体通过高压管路导入储气罐2内存储；当本装置开始工作时，打开阀门9、电磁阀4，高压气体通过调压阀3调整压力后进入喷嘴5，经喷嘴5产生超音速气流喷入液体箱6中的液体中。本专利技术超音速气体射流液体搅拌方法，包括以下步骤首先将气体经上述压缩机1压缩到预定压力，然后经高压管路将高压气体引入喷嘴5，经喷嘴5向液体中喷射超音速气体。另外，因为经压缩机压缩过的高压气体存在压力不稳定的情况，若直接引入喷嘴5将导致经喷嘴5喷出的气流速度不稳定，因此，上述步骤中，还可将经压缩机1压缩的气体先充入储气罐2，再经高压管路将压力稳定的高压气体引入喷嘴5。经上述方法用上述装置产生的气体，速度可超音速，超音速的气体经喷嘴喷出在水中形成高压、高速气体柱，在气体柱与液体相接触的发散圆柱面形成剪切面，在剪切面有无数漩涡加速液体的混合；另一方面，气体柱在超音速的情况下产生斜激波或正激波，在激波与气/液界面的作用下气体柱产生周期性轴向震荡，(例如，当射流马赫数M＝1.5～2.0时，震荡频率为5赫兹左右。)，气体柱的周期性震荡加速液体相互混合；经喷嘴喷出的气体速度越大，导入喷嘴的气体压力就越大，气体的输入量也就越大，使单位体积的液体中气泡量增加，液体相互混合加快；而且，由于高压气体注入液体中，在液体中形成大量气泡，大量气泡上浮致使液体自由面不再平静，而是有一定起伏波动，从而使气体柱横向摆动，进一步加强上述漩涡、激波、气泡的作用，大幅度提高搅拌效果。权利要求1.一种超音速气体射流液体搅拌方法，其特征在于该方法包括以下步骤(一)将气体经压缩机压缩到预定压力；(二)经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气体。2.如权利要求1所述的超音速气体射流液体搅拌方法，其特征在于在所述步骤(一)中将经压缩机压缩的气体充入储气罐中，在所述步骤(二)中由储气罐经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气体。3.一种实现上述超音速气体射流液体搅拌方法的装置，其特征在于该装置包括压缩机、电磁阀、浸入液体箱中的液体内的喷嘴，上述各部件之间通过高压管路密封连接。4.如权利要求3所述的实现上述超音速气体射流液体搅拌方法的装置，其特征在于所述压缩机与电磁阀之间设有储气罐。5.如权利要求4所述的实现上述超音速气体射流液体搅拌方法的装置，其特征在于所述储气罐下游设有调压阀。6.如权利要求5所述的实现上述超音速气体射流液体搅拌方法的装置，其特征在于所述高压管路上设有阀门。全文摘要本专利技术公开了一种超音速气体射流液体搅拌方法和装置，该方法包括以下步骤首先，将气体经压缩机压缩到预定压力，然后经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气流。实现上述方法的装置，包括压缩机、电磁阀、浸入液体箱中的液体内的喷嘴，上述各部件之间通过高压管路密封连接。采用上述方法后，可大幅提高液体搅拌速度，提高高压气体利用率，而且，该装置只需在压缩机后连接调压阀和喷嘴，结构简单、使用方便。文档编号B01F13/02GK1631503SQ20041009086公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月16日 优先权日2004年11月16日专利技术者施红辉, 王柏懿, 戚隆溪 申请人:中国科学院力学研究所 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超音速气体射流液体搅拌方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（一）将气体经压缩机压缩到预定压力；（二）经高压管路将高压气体引入喷嘴，并经喷嘴向液体中喷射超音速气体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施红辉，王柏懿，戚隆溪，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]