[发明专利]一种静止式振荡射流引射增压装置

说明书

本发明公开了一种静止式振荡射流引射增压装置，属于多种流体及压力气体射流增压应用技术领域。包括：喷嘴段、射流振荡段、引射流道和混合腔；喷嘴段用于使进入引射增压装置的流体进行加速后射入射流振荡段内；加速后的流体在射流振荡段内根据流体的附壁效应随机偏转向一边振荡管，形成具有周期性的自持偏振射流；自持偏振射流在振荡管内自由膨胀进而压缩从引射流道引入的引射流体，并产生非定常激波，从而完成增压过程；非定常激波沿振荡管传播并穿过振荡管出口流入减速扩压流道并从混合腔的引射器出口流出。本发明通过振荡射流进行非定常的引射与压缩增压过程，克服传统稳态引射等熵效率低的问题，进一步提高了静止式引射装置的经济效益。

技术领域

本发明属于多种流体及压力气体射流增压应用技术领域，更具体地，涉及一种静止式振荡射流引射增压装置。

背景技术

气体压力能的综合利用具有重要的经济效益和社会效益。静止式引射增压器具有结构简单、无转动部件，且两相流适应性好等优点而广泛应用于天然气开采、高压煤层气降压、低压气增压集输及废热能综合利用等领域。但传统静止式引射增压器相比膨胀机-压缩机组、涡轮增压器而言，等熵效率较低，急需进一步提高其引射增压的效率。

研究表明，非定常过程效率往往高于定常过程效率。典型的案例为轴向流式射流气波增压器(CN201220115597.0)、径流式射流气波增压器(CN201210081102.1)等利用了高压气体周期性接通震荡管产生激波来对低压气体增压，可实现较高的压缩效率。但是，以上装置都属于动设备，结构复杂、扛工况波动能力不足，使用受限。因此，研制出一种具备传统静止式引射增压器优点的同时还具有较高等熵效率的引射增压器是很有必要的。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种静止式振荡射流引射增压装置，由此解决传统稳态引射等熵效率低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种静止式振荡射流引射增压装置，包括喷嘴段、射流振荡段、引射流道和混合腔；

所述喷嘴段、射流振荡段和所述混合腔依流体流动方向依次连接；

所述射流振荡段与所述混合腔之间设有分流劈，所述分流劈前部外表面将所述射流振荡段的后端一分为二形成两个振荡管，所述分流劈后部外表面将所述混合腔的前端一分为二形成两个减速扩压流道；

位于同一侧的所述振荡管与所述减速扩压流道连通并且所述振荡管与所述减速扩压流道之间设有振荡管出口；

所述引射流道沿所述射流振荡段中轴线对称设置于其两端，所述引射流道的一端设有引射流道入口，其另一端与所述振荡管连通；

所述喷嘴段用于使进入引射增压装置的流体进行加速后射入所述射流振荡段内；加速后的流体在所述射流振荡段内根据流体的附壁效应随机偏转向一边振荡管，形成具有周期性的自持偏振射流；

所述自持偏振射流在所述振荡管内自由膨胀进而压缩从所述引射流道引入的引射流体，并产生非定常激波，所述非定常激波沿所述振荡管传播并穿过所述振荡管出口流入所述减速扩压流道；

所述减速扩压流道用于使所述非定常激波减速降压后流入所述混合腔，并从所述混合腔的引射器出口流出。

优选地，所述喷嘴段包括喷嘴渐缩腔和导流块；

所述喷嘴渐缩腔的一端设有引射器入口，其另一端连通于所述射流振荡段；

所述导流块位于所述喷嘴渐缩腔内并沿其中轴线方向可水平滑动以调节所述引射器入口的面积。

优选地，所述导流块为菱形导流块。

优选地，所述射流振荡段包括振荡腔和反馈通道；

所述反馈通道沿所述振荡腔腔体中轴线对称设置，且所述反馈通道位于所述引射流道的前端；