[发明专利]实心锥形喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括壳体和旋流插入件的实心锥形喷嘴，其中壳体具有包括出口孔的出口腔，且其中出口腔设置在旋流插入件的下游。

背景技术

为了产生锥形射流，所需的是促使流在喷嘴出口孔的上游旋转。这是通过将待喷射的流体引导穿过旋流插入件中的至少一个旋流通道来实现的。流体在离开旋流通道时的旋转运动导致出口腔中的压力梯度，其中静压力从出口腔的壁部朝出口腔的中心或出口腔的旋转轴线减小。如果出口腔中心处且因此旋转轴线区域中的静压力太低，则其导致中空锥形射流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的实心锥形喷嘴。

为此，本发明提供了一种包括壳体和旋流插入件的实心锥形喷嘴，其中壳体具有包括出口孔的出口腔，且出口腔设置在旋流插入件的下游，其中旋流插入件在其外周上具有至少一个旋流通道，旋流通道在旋流部分中螺旋地或相对于旋流插入件的纵向中心轴线成一角度延伸，而在从旋流部分端部延伸至旋流通道下游端的出口部分中沿轴向方向延伸。

令人惊讶的是，借助于本发明，有可能借助于至少一个旋流通道的沿轴向延伸的出口部分来影响出口腔内的压力梯度，使得实现实心锥形射流。出口部分的长度可用作影响实心锥形射流内的流体分布的设计参数。例如，出口腔可为半球形的或具有平底部或球形底部的盲孔形式。

在本发明的扩展方案中，旋流插入件的下游端面设有凹口，凹口基本设置在旋流插入件的中心处且与旋流通道部分地相交。

提供这种凹口可对出口腔中的流动状态的稳定性具有决定性的影响。这种凹口还可影响出口腔内的压力梯度，使得可实现具有均匀的流体分布的实心锥形射流。凹口的深度及其与至少一个旋流通道相交的平面构成影响喷嘴中的流体分布的设计参数。有利的是，凹口在出口部分的区域中与旋流通道相交。

在本发明的扩展方案中，凹口具有平的、弯曲的或锥形的底部。

凹口底部的形状可影响喷射的实心锥形射流。依靠凹口的底部以及旋流通道底部的不同形状，旋流通道与旋流插入件中的凹口相交的平面改变，以便可以以此方式来影响本发明的实心锥形喷嘴的射流图案。

在本发明的扩展方案中，两个或多个旋流通道设置在旋流插入件的外周上。

改变旋流通道的数目也使得有可能影响射流图案。旋流通道的横截面可调整为适合出口孔的横截面，以便实现较不容易受到扼流效应的喷嘴。

在本发明的扩展方案中，旋流插入件端面中的凹口与所有旋流通道部分地相交。

以此方式，在出口腔的中心处以及在出口腔的整个横截平面实现均匀的压力平衡，以便在产生的实心锥形射流中能够实现均匀的流体分布。

在本发明的扩展方案中，至少一个旋流通道在轴向方向上沿开始于旋流通道上游进入点的入口部分延伸，然后并入旋流部分中，且最终在轴向方向上沿出口部分延伸。

以此方式，有可能实现本发明的实心锥形喷嘴中的减小的流动阻力，且尤其是在流体沿轴向方向流入旋流部分中时，以便稳定旋流部分上游的流动状态。

在本发明的扩展方案中，旋流通道相对于旋流插入件的纵向中心轴线的梯度在其旋流部分内变化。

还有可能的是，以此方式影响本发明的实心锥形喷嘴的射流图案和流动阻力。

在本发明的扩展方案中，喷嘴的最窄的横截面由出口孔限定。

以此方式，有可能极大地防止旋流通道的扼流效应，且提供总体上较不容易受到扼流问题的喷嘴。

权利要求和参照附图的本发明的优选实施例的以下描述中揭示了本发明的其它特征和优点。所示的不同实施例的独立特征可按要求与彼此任意地合并，而不会脱离本发明的范围。

附图说明

图1为本发明的实心锥形喷嘴的侧视图，

图2为图1中指出的横截平面H-H的视图，

图3为从上方倾斜地取得的图1中所示的实心锥形喷嘴的局部横截面视图，

图4为图3中所示的实心锥形喷嘴的侧视图，

图5为以分解视图显示的图1中所示的实心锥形喷嘴的等比例视图，

图6为图5中所示的实心锥形喷嘴的旋流插入件的侧视图，

图7为从下方倾斜地取得的图6中所示的旋流插入件的视图，

图8为根据第二实施例的本发明的实心锥形喷嘴的旋流插入件的侧视图，

图9为从下方倾斜地取得的图8中所示的旋流插入件的视图，

图10为根据第三实施例的本发明的实心锥形喷嘴的旋流插入件的侧视图，

图11为从下方倾斜地取得的图10中所示的旋流插入件的视图，