[发明专利]带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置

说明书

本发明公开了一种带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置，在混合室外的轴线上设有一次流入口管，在混合室径向设置两个对称的蜗壳螺旋式二次流入口管，两个二次流入口管以圆弧线环绕贴合在混合室表面，并与混合室相通。一次流与二次流三股流体在混合室内合为一体，依次进入混合管、扩散管，最终通过出口管离开引射器。在蜗壳与壁面接触之后，用蜗壳的外壁作为混合室的壁面。入口管的蜗壳旋转角度为160°，蜗壳螺旋式的环状结构使气流沿壁面逐渐进入引射器，起到了引导气流运动的作用。本发明能够有利于引射器内部的气流均匀分布，减少传统引射器结构二次流撞击壁面所引起的能量损失，有效提高了引射器性能。

技术领域

本发明属于流体力学领域，具体涉及到一种利用高压流体的能量对低压流体进行引射的装置。

背景技术

引射器是一种能量转换的装置，由于没有运动部件，体积小、维护简单、工作时噪音较小等特点而经常被人们利用。依据流体力学原理引射器利用高压(液体、气体或混合流体)流体的能量对低压流体进行引射，其工作原理如图1所示。传统的引射器由一次流入口管、二次流入口管、渐缩喷管、混合室、混合管以及扩散管组成。一次流高压流体经入口管通过渐缩喷管时，由于面积减小压力降低会在渐缩喷管出口处(即混合管内部)产生负压，而且一次流入口流体在渐缩段产生的压力差越大，混合管内部的负压也越大，二次流入口处与混合管内部的压差也越大。二次流流体借助该压差会被卷吸进入引射器中。一次流与二次流在混合室进行交汇，流向混合管，在混合管中进一步完成混合过程，此时混合流体的压力、速度逐渐稳定。引射器扩散管的作用是将动能再转化为压力势能。因为在扩散管中面积逐渐增大，高速的混合流体的速度则逐渐下降、而压力逐渐上升。

这种引射器结构的缺陷是：外部流体不同的条件参数对引射器的性能会有很大的影响。一般一次流流体在入口处压力较低时，在渐缩段产生的压差相对就小，引射器的性能会有较大幅度的下降。因此对于进口压力相对较小的流体不适于用引射器作为动能转换。如果对引射器的结构进行改变，使之在低压时仍有良好的工作效率，这对于提高引射器的性能是很好的举措，将扩展引射器的应用和工作范围。

发明内容

本发明的目的在于，通过改进现有引射器的结构，优化二次流入口管设计，提出了一种带有蜗壳式二次流的引射器装置。

以下对本发明技术原理及结构方案予以说明：

带有蜗壳螺旋式二次流的引射器装置，引射器由一次流入口管、二次流入口管、渐缩喷管、混合室、混合管、和扩散管组成。其改进方案是：混合室外的轴线上设有一次流入口管，在混合室径向设置两个对称的蜗壳螺旋式二次流入口管，两个二次流入口管以圆弧线环绕贴合在混合室表面，并与混合室相通。一次流流体通过一次流入口管进入引射器中的渐缩喷管，二次流流体从两个进口进入混合室。一次流与二次流三股流体在混合室内合为一体，依次进入混合管、扩散管，最终通过出口管离开引射器。

二次流的进口管采用蜗壳式的旋转双进口的结构设计。其结构是两个对称的环绕混合室管的蜗壳式入口。螺旋蜗壳采用贴合壁面的结构，在蜗壳与壁面接触之后，用蜗壳的外壁代替原先混合室的壁面，气流一边旋转一边进入到引射器混合室中。

螺旋蜗壳可以强化流体扰动的技术特征是，对称式的入口可以产生两个相对的气流运动，流动方向之间的作用力互相抵消，蜗壳螺旋式的环状结构使气流沿壁面逐渐进入混合室。有利于引射器内混合室的气流均匀分布，减少典型引射器结构二次流撞击壁面所引起的能量损失。

本发明的特点以及产生的有益效果是：蜗壳螺旋式二次流引射器，能够有效降低传统引射器所引起的流体撞击壁面损失，同时蜗壳螺旋结构起到了气体导流的作用。使得导流气体沿着壁面方向进行流动，增强引射器内部气体流动的均匀性，使引射器内部一次流与二次流之间的混合更加充分，同时对真空区的形成起到促进作用。从而有效的提高二次流的被吸引量，提高引射器的性能，拓展引射器的工作范围。