[发明专利]一种径向气体整流器

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体控制设备，特别涉及一种径向气体整流器，属于流体流动控制设备技术领域。

背景技术

传统的气体整流器分为板状和片状两种，这两种整流器广泛用于气体的导流、消除旋涡和调整速度分布；但目前的气体整流器大多是针对圆形或方形管道进行设计的轴向整流器，针对环腔或方腔管道，尤其是内、外腔面间距较小的腔道的气体整流器较少。后者由于内、外腔面间距较小，一方面很难在流道内布置传统的轴向气体整流器，另一方面其采用的也大多不是传统的轴向进气方式，而是一个或多个径向方向的进气方式。这种一个或多个的径向进气方式，决定了进入腔道的气体在周向上从一开始就是不均匀的，若各进气口气动参数有差别，气流在周向上甚至会有较大的畸变。因此若在径向方向上无气体整流器，且管道轴向长度较短时，很难保证腔道出口气体气动参数的均匀。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种适应径向进气方式且能有效消除进口畸变流体干扰的径向气体整流器。

本发明所采用的技术方案是：

一种径向气体整流器，包括至少一个进气口、外管道、内管道和端板，所述的外管道内壁，端板与内管道外壁包围形成内环腔，其特征在于：端板、外环板、前挡板、后挡板；外环板、前挡板、后挡板和外管道外壁面共同围成一个外环腔；所述进气口设置在外环板上，并与外环腔相通；被外环腔包围的外管道的外壁面上开有多个整流孔，整流孔的总面积小于进气口的横截面积。

本发明的技术特征还在于：当进气口数量为两个以上时，进气口沿周向均匀分布；进气口截面形状为圆形或方形。

上述技术方案中，所述外环板为圆管、方管或锥管；整流孔截面形状为圆形、方形或槽缝形状。

本发明相对于现有技术具有以下优点及突出性的技术效果：本发明可以实现气体在径向上的导流、整流功能，能有效消除进口畸变流体干扰，并兼具一定的削弱、吸收特定频率振动的功能。本发明同时还有结构简单、成本低廉的优点。

附图说明

图1是径向气体整流器的外形结构示意图。

图2是径向气体整流器的主剖视图。

图3是现有技术中无径向气体整流器的出口截面速度云图。

图4是本发明中有径向气体整流器的出口截面速度云图。

附图标记说明如下：1－进气口；2－端板；3－出口；4－内管道；5－外环腔；6－内环腔；7－外管道；8－整流孔；9－外环板；10－前挡板；11－后挡板；101－进气流；102－驻涡；103－穿过整流孔的气流；104－整流后的气流。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的结构、原理和具体实施做进一步说明。

如图1、图2所示，本发明提供的径向气体整流器包括进气口1、外管道7、内管道4、端板2、外环板9、前挡板10和后挡板11；外管道的内壁、内管道的外壁和端板2包围形成内环腔6；外环板9、前挡板10、后挡板11和外管道7的外壁面共同围成一个外环腔5；所述进气口1设置在外环板9上，并与外环腔5相通；在外环腔包围的外管道的外壁面上开有多个整流孔，整流孔的总面积应小于进气口的横截面积。进气口1的横截面积应小于外环腔5的截面面积。

所述进气口1可以采用1个或多个，当进气口数量为两个以上时，进气口1沿周向均匀分布；进气口1截面形状为圆形或方形。外环板9可以采用圆管、方管或锥管；整流孔8的截面形状可采用圆形、方形或槽缝形状。

本发明的工作机理和工作过程如下：

进气流101通过进气口1首先进入外环腔5，然后经整流孔8沿径向进入内环腔6；由于整流孔的总面积小于进气口的横截面积，气流通过整流孔8进入内环腔6的阻力较大，故气流首先沿阻力较小的外环腔5的周向流动，从而达到在周向上导流，改善周向气流均匀度的功能。气流穿过整流孔8沿径向进入内环腔6，部分气流在靠近端板2处形成驻涡102，整流后的气流104向出口3方向流动。驻涡102的强度和作用范围会随着穿过整流孔8的气流103的气动参数不同而有所变化，这就形成了一种气动上的自适应，进一步改善了气流在周向的均匀度,且能消除进口畸变流体的干扰；同时，外环腔5、内环腔6和整流孔8的存在，使得整流器可以起到赫姆霍兹谐振腔的作用，可对特定频率的振动起到削弱、吸收的功能。

图3是现有技术中无径向气体整流器的出口截面速度云图。由图3可知，出口截面沿周向存在多个局部高速区域，局部高速区域的核心或靠近内管道外壁，或靠近外管道内壁面，且相邻核心之间的速度梯度也有较大区域，整个出口流场的均匀性较差。

图4是本发明中有径向气体整流器的出口截面速度云图。由图4可以看出，高速区集中于环腔中部，沿周向的速度梯度较小，且没有出现如图3中的局部高速区域，整个出口流场的均匀性较好。