[发明专利]连续谱气泡发生器及连续谱气泡的制作方法

说明书

本发明提供了一种连续谱气泡发生器及连续谱气泡的制作方法，包括鼓泡装置和破碎装置，鼓泡装置和破碎装置连通，鼓泡装置用于产生泡状流；破碎装置包括破碎腔体和破碎件，破碎件设置在破碎腔体内，破碎件在驱动件的作用下连续转动，且破碎件转动的转速能够通过驱动件控制；通过辅助给水管向气泡生成管内给水，通过进气管向多孔管内输送空气形成泡状流；多个主给水管给水并形成流场对泡状流进行初步切割，泡状流进入破碎腔体内，破碎件连续转动，泡状流在破碎件作用于流体形成的与之平行的剪切流场的作用下破碎，且泡状流在破碎腔体内沿其周向流动，经破碎后的泡状流经成品出口管流出破碎腔体，得到成品。有助于得到连续谱气泡，且操作简单。

技术领域

本发明涉及微纳米气泡制作技术领域，具体地，涉及一种连续谱气泡发生器及连续谱气泡的制作方法。

背景技术

气液两相泡状流动是重要的两相流动之一，其在能源、动力、化工和航空航天等领域有着重要的应用。此外，微纳米气泡由于其优良的物理特性在环境工程、核科学等领域有着广泛且重要的作用。

目前，气泡诱发湍流、泡状流传热传质等机理仍不明确，限制了气液两相流在科研、工程上的进一步应用。为研究其机理，需要建立气泡尺寸分布谱与各实验对象的关系，实现主动研究，突破技术壁垒。

现有公开号为CN212819194U的中国专利，其公开了一种微纳米气泡发生装置，包括水泵、气液混合压力容器、微纳米气泡曝气器、气源以及电控单元。其中，水泵进水口与进水管路连接，出水口通过管路与气液混合压力容器连接，气液混合压力容器通过管路与微纳米气泡曝气器连接；气源分别与气液混合压力容器和微纳米气泡曝气器连接；微纳米气泡曝气器与出水管路连接。

发明人认为，目前已有多款毫米、微米、纳米级气泡发生器，但多数装置仅能产生单一尺寸或尺寸分布不集中的气泡。个别装置可获得特定尺度的气泡，也由于选用的气泡发生原理的局限、参数难以调整等问题，难以得到尺寸可在较大范围内连续变化的气泡谱。

由此，一种原理易行、能生成连续谱气泡的气泡发生器亟待研究。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种连续谱气泡发生器及连续谱气泡的制作方法。

根据本发明提供的一种连续谱气泡发生器,包括鼓泡装置和破碎装置，所述鼓泡装置和破碎装置连通，所述鼓泡装置用于产生泡状流；所述破碎装置包括破碎腔体和破碎件，所述破碎件设置在破碎腔体内，所述破碎件在驱动件的作用下连续转动，且所述破碎件转动的转速能够通过驱动件控制。

优选地，所述鼓泡装置包括混合腔体、气泡生成管、进气管以及多孔管，所述气泡生成管的一端探入混合腔体内并与其连通，所述进气管的一端探入气泡生成管，所述多孔管设置在进气管探入气泡生成管的端部，且所述多孔管分别与进气管和气泡生成管连通；所述气泡生成管上还连通有辅助给水管，所述辅助给水管位于多孔管的上游，所述混合腔体上连通有主给水管，且所述主给水管位于气泡生成管出口的上游。

优选地，所述主给水管沿混合腔体的周向均匀布置有多个。

优选地，所述破碎腔体呈圆柱状，所述破碎腔体包括破碎腔壳体和凸台盖，所述破碎腔壳体上连通有混合液进口管和成品出口管，所述混合液进口管与鼓泡装置连通。

优选地，所述破碎腔壳体和凸台盖二者呈相对设置的侧壁上均设置有限位凸台，两个所述限位凸台分别位于破碎腔壳体和凸台盖的中部。

优选地，所述混合液进口管包括竖直段和水平段，所述竖直段与水平段平滑过渡连接，所述竖直段与鼓泡装置连通，所述水平段与破碎腔体连通，且所述水平段管道内壁最上方的母线与破碎腔壳体内壁相切。

优选地，所述成品出口管内壁最上方的母线与破碎腔壳体的内壁相切，且所述成品出口管的轴线与混合液进口管水平段的轴线平行。