[发明专利]利用射流空化原理精准控制泡沫原液量的方法及射流空化发生器

权利要求书

1.一种利用射流空化原理精准控制泡沫原液量的方法，包括步骤：

在储料罐中放入发泡剂，将空化发生器进水口与水管连通，将储料罐与空化发生器负压腔连通；

带压水流进入空化发生器喷射腔内形成高速水流喷出，进入负压腔室；

进入负压腔室的水流压力降低，储料罐中的发泡剂开始被吸入负压腔内；

随着在所述喷射腔内形成的高速水流流速的增加，进入负压腔室内的水流压力继续降低；

当负压腔内的压力降低到液体的空化压力时，负压腔室内部分区域出现空泡，空化发生器负压腔内达到射流空化阶段；此时，吸液压力接近于负压腔内液体的空化压力，空化发生器负压腔内外压差恒定，发泡剂被稳定的吸入负压腔内；

负压腔内的液体与发泡剂混合形成泡沫液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当负压腔内的压力降低到液体的空化压力时，负压腔室内部分区域出现空泡，空化发生器负压腔内达到射流空化阶段；此时，吸液压力接近于负压腔内液体的空化压力，空化发生器负压腔内外压差恒定，发泡剂被稳定的吸入负压腔内包括步骤：

在所述储料罐与空化发生器负压腔之间设置调压阀；

当外界压力不稳定时，用所述调压阀调节负压腔内压力，使负压腔内压力保持在液体的空化压力水平。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带压水流进入空化发生器喷射腔内形成高速水流喷出，进入负压腔室包括：

在空化发生器进水口前的管路上设置调压阀；

用所述调压阀控制进入空化发生器的水流压力，使进入空化发生器的水流压力至少保持在产生射流空化所需压力水平。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当负压腔内的压力降低到液体的空化压力时，负压腔室内部分区域出现空泡，空化发生器负压腔内达到射流空化阶段；此时，吸液压力接近于负压腔内液体的空化压力，空化发生器负压腔内外压差恒定，发泡剂被稳定的吸入负压腔内还包括：

在所述储料罐与空化发生器负压腔之间设置节流阀；

利用所述节流阀对吸入的发泡剂添加量进行定量控制。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负压腔内的液体与发泡剂混合形成泡沫液包括：

进入负压腔内的高速水流与发泡剂混合后依次通过空化发生器的喉管腔与扩散腔流向空化发生器出液口；

流动的混合液体在喉管腔与扩散腔内发生质量的重新掺混、动量及能量的交换；

在喉管腔末端，水流与发泡剂各自的流速趋于一致，形成掺混均匀的混合液体；

所述掺混均匀的混合液体，在扩散腔内流速变慢，压力逐渐升高恢复至静压状态，在空化发生器出液口处形成带压的泡沫液。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述空化发生器出液口压力小于等于出液口临界压力值。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述当负压腔内的压力降低到液体的空化压力时，负压腔室内部分区域出现空泡，空化发生器负压腔内达到射流空化阶段；此时，吸液压力接近于负压腔内液体的空化压力，空化发生器负压腔内外压差恒定，发泡剂被稳定的吸入负压腔内包括：

发泡剂吸入负压腔内被气化，产生极限空化；

空化产生的大量空泡随混合后的液体流向空化发生器出口，占据负压腔体、喉管腔体及部分扩散腔体的空间；

发泡剂吸入量达到最大，并维持不变；

根据公式计算出所述吸入量；其中，m为被吸发泡剂吸入流量，α为流量损失系数，A为负压腔吸液口截面积，ρ为发泡剂密度，Ps为负压腔压力，P0为外界大气压力；

根据所述吸入量实时调节负压腔压力，定量控制泡沫液的配比。

8.一种射流空化发生器，其特征在于，用于权利要求1至7任一所述的方法中，包括：喷射腔，所述喷射腔包括喇叭口段及出口段，所述出口段为可调节长短的直管伸缩结构。