[发明专利]一种无转子射流喷雾风扇

说明书

一种无转子射流喷雾风扇，包括电源控制系统、射流激励器、供液系统，电源控制系统连接射流激励器，通过电源控制系统输出周期性电压信号驱动射流激励器的振动膜在射流激励器中的两个独立腔体往复振动，使得射流激励器的两个腔体交替压缩和膨胀；所述供液系统用于提供喷雾所需液体。供液系统交替向射流激励器的两出口通道注入液体，在第一腔体对应的第一射流激励器出口通道和第二腔体对应的第二射流激励器出口通道内交替形成射流喷雾。该装置没有转子和轴承，其利用振动膜产生的声场、压力场和速度场多场协同作用对冷却液进行雾化，具有结构简单、控制方便、耐高温、可靠性高、雾化质量好和喷雾速度快等特点。

技术领域

本发明属于流体机械与传热传质领域，涉及一种无转子射流喷雾风扇。

背景技术

雾化是将液体喷射进入气体介质中，使之分散并碎裂成小颗粒液滴的过程，广泛应用于日常生活、工业、农业及医疗设备或装置中。在日常生活中有雾化加湿器、雾化气雾剂、喷墨打印等，工业领域利用雾化进行干燥、冷却、反应、喷涂、除尘等工艺过程以及粉末冶金、印刷电路、3D打印等制造过程，农业生产中利用雾化进行农药喷洒和农业灌溉来提高药物和水资源的利用率。

另外，随着电子技术和MEMS技术的迅速发展，信息化系统的性能、微小型和集成度不断提升，电子器件在总功率大幅度增长的同时，物理尺寸越来越小，导致单位面积功率和热流密度急剧增加，使得其散热问题已成为制约信息化系统发展的一个关键瓶颈问题。任何电子器件/系统都有其工作温度范围，如果不采取有效散热措施来保证其在合适温度下工作，不仅会大大降低工作效率，严重时还会使设备烧毁。卫星、飞机、雷达、激光器、船舶、计算机、仪器仪表等信息化系统上都集成了大量高功率电子器件，部分电子器件甚至是系统的核心部件，其面临的高热流散热问题将严重制约航空航天、能源动力、生物化工、军工核能及微电子等领域的发展。因此，如何高效、可靠地解决高热流密度电子器件散热问题具有重要意义。NASA和美国空军正在合作研发一种用于激光武器、空间卫星和载人航天器等高热流信息化系统的紧凑型喷雾冷却技术。

传统雾化方法主要有压力雾化、气体雾化和超声雾化等。压力雾化是对液体施加高压，迫使其高速流动，通过喷头实现雾化；气体雾化是在雾化过程中引入高压气体，利用气体对液体的冲击、剪切作用将液体雾化，或者利用气体的高动能将液体击碎；超声雾化是指通过施加超声信号，使雾化器一个或多个部件超声振动，并利用雾化器上的微孔结构打散液体实现雾化。上述三种雾化方法分别属于压力场、速度场和声场单场雾化。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种无转子射流喷雾风扇，其是一种声场、压力场和速度场多场协同雾化的无转子射流喷雾风扇。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种无转子射流喷雾风扇，包括电源控制系统、射流激励器和供液系统。电源控制系统连接射流激励器，通过电源控制系统输出周期性电压信号驱动射流激励器的振动膜在射流激励器中的两个独立腔体即第一腔体和第二腔体间往复振动，使得射流激励器的两个腔体交替压缩和膨胀，同时还在射流激励器腔体内产生脉动压力场和脉动声场。

在射流激励器中的第一腔体对应的第一射流激励器出口通道内设置第一筛网，在射流激励器中的第二腔体对应的第二射流激励器出口通道内设置第二筛网；所述供液系统用于提供喷雾所需液体，供液系统交替向第一射流激励器出口通道和第二射流激励器出口通道注入液体，液体在筛网上离散成小的液膜；其中第一腔体压缩，第二腔体膨胀时，在第一射流激励器出口通道内的高速气体射流穿过第一筛网，使第一筛网上的液膜破碎并夹带在气流里高速喷出，形成射流喷雾；与此同时供液系统向第二射流激励器出口通道内注入液体，液体在第二筛网上离散成小的液膜；第二腔体压缩，第一腔体膨胀时，在第二射流激励器出口通道内的高速气体射流穿过第二筛网，使第二筛网上的液膜破碎并夹带在气流里高速喷出，形成射流喷雾；与此同时供液系统向第一射流激励器出口通道内注入液体，液体在第一筛网上离散成小的液膜；这样在第一腔体对应的第一射流激励器出口通道和第二腔体对应的第二射流激励器出口通道交替喷出射流喷雾。