[发明专利]一种液体悬浮控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及悬浮控制领域，尤其涉及一种非接触悬浮控制装置及方法。

背景技术

目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等，在科研和工业领域有诸多应用。这些悬浮技术借助不同的物理手段实现了悬浮和控制，各有优点，也各有弊端。

气流悬浮利用气流的能量实现物体的悬浮，是流态化技术的一种具体应用。我国气流悬浮相关领域研发能力低，气流悬浮业制造技术水平低等现象仍然存在。与机械输送相比，气流悬浮方法易使颗粒受损，设备也易受磨蚀。含水量多、有粘附性或在高速运动时易产生静电的物料，不宜于进行气流悬浮。这就需要有一种液体悬浮控制技术，在常规条件下，简单方便的实现液体的悬浮及输送。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种液体悬浮控制装置及方法。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种液体悬浮运输装置，该装置包括：悬浮通道、风机、喷嘴和风管；

风管用于输送风机产生的气流；

喷嘴位于悬浮通道的一侧或两侧，用于将气流喷射至悬浮通道；

悬浮通道包括水道和风道；

风道位于悬浮通道上部，设有进气口，进气口与喷嘴相对布置，用于气流的流入；

水道位于悬浮通道下部，两侧具有密封板；

气流从进气口进入悬浮通道，并在悬浮通道内形成气流场；

液滴在气流场的作用下与液体之间形成不断更新的气膜，使液滴悬浮于液面上方，并沿悬浮通道运动。

优选地，喷嘴可以转动。

优选地，液体悬浮运输装置还包括阀门，用于调节风管内气流的流速，从而改变悬浮通道中的风压和风量。

优选地，液体悬浮运输装置还包括分流器，用于分流风机产生的气流。

第二方面本发明提供了一种液体悬浮运输方法，该方法包括：

通过风机将接收到的电能转换为气流，通过风管输送至喷嘴；

通过喷嘴将气流从进气口喷射至悬浮通道，并在悬浮通道内形成气流场；

液滴在气流场的作用下与液体之间形成不断更新的气膜，使液滴悬浮于液面上方，并沿悬浮通道运动。

优选地，调节喷嘴的角度，从而改变悬浮通道内的气流场，由此控制液滴的运动。

优选地，液滴附近的气流流速为0.01m/s-3m/s。

优选地，向液滴和液体中加入表面活性剂，以降低所述液滴和所述液体表面张力。

第三方面本发明提供了一种液体悬浮驻留装置，该装置包括：悬浮管、风机、喷嘴和风管；

风管用于输送风机产生的气流；

喷嘴位于悬浮管的一侧，用于将气流喷射至悬浮管；

悬浮管包括密封杯和高低不同的多个挡风板，挡风板沿密封杯上檐由高到低对称排列；

喷嘴与挡风板高的一侧相对布置；

气流从挡风板高的一侧进入悬浮管，并在悬浮管内形成不同朝向的紊流；

液滴在紊流的作用下与液体之间形成不断更新的气膜，使液滴悬浮于液面上方。

优选地，喷嘴可以转动。

优选地，液体悬浮装置还包括阀门，用于调节所述风管内气流的流速，从而改变所述悬浮管中的风压和风量。

第四方面本发明提供一种液体悬浮驻留方法，该方法包括：

通过风机将接收到的电能转换为气流，通过风管输送至喷嘴；

通过喷嘴将气流从挡风板高的一侧喷射至悬浮管，并在悬浮管内形成不同朝向的紊流；

液滴在紊流的作用下与液体之间形成不断更新的气膜，使所述液滴悬浮于液面上方。

优选地，调节喷嘴的角度及与挡风板的相对位置，使喷嘴喷出的气流在挡风板的阻挡下于悬浮管内产生不同朝向的紊流，由此保持液滴的悬浮状态。

优选地，向液滴和悬浮管内的液体中加入表面活性剂，以降低液滴和液体表面张力。

本发明实施例实现了一种液体悬浮控制装置及方法，操作方法简单、设备成本低廉，不需要外加特别的物理场能量消耗低，对液滴形貌的影响小。通过气流场在液滴和液体之间形成气膜，实现了液滴在液面上的悬浮，并通过气流的流动更新液滴与液体之间气膜内的气体，克服了气膜容易破裂的问题增加了气膜的持久性，使液滴可以长久的保持悬浮状态，具备了科研和工业应用的条件。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种液体悬浮运输装置示意图；

图2为本发明实施例提供的一种液体悬浮运输方法示意图；

图3为本发明实施例提供的一种液体悬浮驻留装置示意图；