[发明专利]流体混合系统

说明书

背景技术

自从1970年开始，流体混合系统已用在废气再循环(EGR)系统中，以减小许多燃气发动机和柴油发动机中的排放。在传统的EGR流体混合系统中，发动机的废气再循环并且与进气歧管中的气体结合。废气通常在气缸中在燃烧过程中将燃料的燃烧温度下降到氮氧化物(Nox)的形成温度之下。

发明内容

描述一种流体混合系统。在一个实施例中，流体混合系统具有第一流体导管和第二流体导管，且该第二流体导管与第一流体导管流体连通。第二流体导管具有第一管道和第二管道，且第一和第二管道中的至少一个产生打漩的或翻滚的流体流。

至少一个实施例提供废气再循环系统，该废气再循环系统具有进气导管和与进气导管流体连通的废气再循环导管。该废气再循环导管产生打漩的或翻滚的流体流。

至少一个实施例提供引导多个流体的方法。该方法包括：在导管中提供第一流体流、在第一管道中提供第二流体流以及在第二管道中提供第三流体流。根据该方法，相对于导管以第一进入角将第二流体流引至第一流体流，并且相对于导管以第二进入角将第三流体流引至第一流体流。第一管道和第二管道中的至少一个致使相应的第二流体流或第三流体流打漩或翻滚。

附图说明

为了便于更完整地理解示例实施例，现在参见附图。这些附图不应被认为是限制性的，而仅仅是示例性的。

图1是现有技术的废气再循环系统的侧视立体图。

图2是现有技术的废气再循环系统的俯视立体图。

图3是根据本文所描述的一示例实施例的流体混合系统的侧视立体图。

图4是根据本文所描述的一示例实施例的流体混合系统的俯视立体图。

图5是根据本文所描述的一示例实施例的流体混合系统的剖视图。

图6是示出废气再循环系统的压力脉冲增压的图表，其中三个再循环端口已合并成一个端口。

图7是示出废气再循环系统的压力脉冲增压的图表，其中六个再循环端口已合并成一个端口。

具体实施方式

以下说明意图通过提供涉及诸如废气再循环系统之类流体混合系统的多个特定实施例和细节、来传达对于这些实施例的完整理解。然而，应理解的是，本发明并不局限于这些仅仅是示例性的特定实施例和细节。还应理解的是，鉴于已知的装置、系统以及方法，本领域的普通技术人员会理解在任何数量的替代实施例中、本发明为实现其预期目的的使用以及益处。

在传统的EGR系统中，已以若干方式中的一种方式来实现再循环废气和进气气体的混合。例如，在一简单的设计中，再循环废气导管和进气导管可形成“三通管”或类似的连接。然而，在这些系统中，废气和燃烧气体的混合是不良的。

虽然已提出各种改进来对于再循环废气和进气气体的混合进行改进，但这些改进并未适当地混和这些气体。参见图1-2，在总地标示为附图标记100的一个EGR混合设计中，再循环废气分成两个气流、即第一气流110和第二气流120，且每个气流喷射到进气管道130的相对侧部中。在此种设计中，再循环废气可在两个大约隔开180度的端口处喷射到进气管道130中。除了在气体系统之间提供不适当的混合之外，该设计极其难于制造。

在各种传统混合系统中，所得到的流体混合物并非是均匀的，包括具有废气浓度较高或较低的穴区(pockets)、地带、区域或分层(strata)。当废气在进气流的一侧进入时，废气在进气气体中的散布会更不均匀。

与传统的混合系统相比，示例实施例的系统提供改进的流体混合。一般来说，这些实施例中的系统具有多个管道，这些管道将流体携带至较大的导管。这些管道中的至少一个使流体流打漩和/或翻滚，从而在处于较大的导管中时为流体提供更佳的混合。在一些示例实施例中，流体混合系统可用于使流体混合物的均匀性优化。虽然本文参照废气再循环系统来描述示例实施例，但应理解的是，这些系统可用在其它的气体流体混合系统中。

参见图3-5，在一示例实施例中，废气再循环系统200包括多个平行管道300，这些管道将再循环废气携带至进气导管210。进气导管210具有进气口212和出气口214，并且在进气口和出气口之间具有通道。平行管道300在进气口212和出气口214之间与进气导管相交。导管210可根据需要或要求而具有任何合适的形状或横截面。导管210可由任何合适的材料制成，例如铝、铸铁、不锈钢、塑性材料等等。