自激振動空化射流發生器的製作方法

2023-05-04 14:59:41

專利名稱：自激振動空化射流發生器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型的自激振動空化射流發生器，它是高壓水射流設備的射流噴具的改進。它是通過對射流噴嘴的內壁表面進行優化設計，來達到可使高壓水射流產生自激振動空化的效果。它主要是由進口段、振動腔和出口段等部分構成。
目前，高壓水射流技術已廣泛地應用於石油鑽井、煤礦採掘、巖石切割和清洗除鏽等領域，但所用的水射流噴嘴多為普通連續射流的噴嘴，這種噴嘴雖然流量係數較大，等速核較長，但射流作用在物面上的衝擊壓力為穩定滯止壓力、作用效果差。它主要依靠增大設備動力、提高設備(泵)壓力來提高作用效果，這顯然受設備限制，而且是不經濟的。自振空化射流是近年來在高壓水射流技術領域發展起來的一種新型的射流類型。然而，如何設計噴嘴的結構，以使其產生高效的自振空化射流的效果則是廣大科技工作者一直所探索和研究的。
本實用新型的目的就在於避免上述現有技術的不足處而提供一種新型的自激振動空化射流發生器，它是通過對射流噴嘴結構進行特殊的優化設計，而使射流結構產生振動和空化現象，從而可以在不提高設備(泵)壓力的情況下大大地提高射流的清洗和切割作用。它主要是由進口段、振動腔和出口段組成，其主要的技術特徵是進口段、振動腔和出口段是依次串聯構成，其各段的內表面的連接都是圓滑連接。
附圖
即為本實用新型的結構示意圖。
附圖的圖面說明如下1－－－進口段 2－－－振動腔 3－－－出口段為了更好地實現本實用新型的上述功能與目的，本實用新型的設計者則將進口段(1)、振動腔(2)和出口段(3)的內表面設計成可以是單一的立體幾何曲面，也可以是多種立體幾何曲面的組合；其進口段、振動腔和出口段的橫截面的形狀可以是單一的幾何形狀，也可以是多種幾何形狀的組合；其進口段(1)與振動腔(2)的當量直徑之比可以大於1，振動腔(2)與出口段(3)的當量直徑之比可以大於1；同時，為了產生不同的自振射流效果，其進口段(1)與振動腔(2)的當量直徑之比還可以小於1，振動腔(2)與出口段(3)的當量直徑之比也可以小於1。
下面將結合附圖和實施例來詳敘本實用新型的結構特點在實際設計和製造中，本實用新型的設計者是將該射流噴嘴的內部結構分為三段即進口段、振動腔和出口段。其各段的內表面既可以是單一的立體幾何曲面，也可以是多種立體幾何曲面的組合，這些曲面可以是直平面、球面、雙曲面、拋物面、流線型曲面圓弧曲面和雙圓弧曲面等；其各段的橫截面既可以是單一幾何形狀，也可以是多種幾何形狀的組合，這些幾何形狀可以是圓形、橢圓形、矩形、菱形和三角形等。這樣根據流體力學的瞬態流理論和水聲原理，當穩定高壓液體流經各種類型諧振的入口和出口斷面時，產生壓力激動，通過合理的設計諧振腔及其入口、出口斷面的形狀和尺寸，可使流體的壓力激動在諧振腔內放大、產生共振、流出諧振腔的振動液體再經出口段的進一步放大，就可調製出斷續的大結構的渦環流射流這種渦環流射流具有強烈的壓力振蕩效果和空化作用，從而在相同動力(泵)的條件下，可大大地提高對物體的打擊力和清洗切割效果。
本實用新型的設計合理、結構簡單，通過試驗證明在相同泵壓條件下，本實用新型的噴嘴所產生的自激振蕩空化射流比普通連續射流的壓力振蕩幅度提高24～37％，清洗破碎效果提高2～4倍，比能降低60％左右。
權利要求1.自激振動空化射流發生器，它是由進口段(1)、振動腔(2)和出口段(3)組成，其特徵是進口段(1)、振動腔(2)和出口段(3)是依次串聯構成，其各段的內表面的連接都是圓滑連接。
2.根據權利要求1所述的的自激振動空化射流發生器，其特徵在於進口段(1)、振動腔(2)和出口段(3)各段的橫截面可以是單一的幾何形狀，也可以是多種幾何形狀的組合。
3.根據權利要求1所述自激振動空化射流發生器，其特徵在於進口段(1)、振動腔(2)和出口段(3)各段的內表面可以是單一的立體幾何曲面，也可以是多種立體幾何曲面的組合。
4.根據權利要求1所述的的自激振動空化射流發生器，其特徵在於進口段(1)與振動腔(2)的當量直徑之比可以大於1，振動腔(2)與出口段(3)的當量直徑之比可以大於1。
5.根據權利要求1所述的自激振動空化射流發生器，其特徵在於進口段(1)與振動腔(2)的當量直徑之比可以小於1，振動腔(2)與出口段(3)的當量直徑之比可以小於1。
專利摘要一種新型的自激振動空化射流發生器，它是高壓水射流設備的射流噴具的改進。它是通過對射流噴嘴的內壁表面進行優化設計，來達到可使高壓水射流產生自激振動空化的效果。它主要是由依次串聯的進口段，振動腔和出口段等部分構成，而其各段的內表面是由單一或多種立體幾何曲面構成，並通過各段合理的當量直徑比來使通過的流體產生自振空化的射流。
文檔編號B05B1/00GK2198041SQ9421262
公開日1995年5月24日 申請日期1994年5月25日 優先權日1994年5月25日
發明者沈忠厚, 李根生 申請人:石油大學(華東)