[发明专利]一种高效喷射器

说明书

本发明公开了一种高效喷射器，包括连通的工作喷嘴、接受室、混合室和扩散室，所述工作喷嘴包括：渐缩段，按照流向位于喉部上游且流通截面积沿流体流动方向逐渐减小，与工作流体入口相连；渐扩段，按照流向位于喉部下游且流通截面积沿流体流动方向逐渐增大；所述渐缩段包括前段和后段，所述后段的流通截面积变化比前段平缓；本发明的高效喷射器，工作喷嘴的渐缩段采用维托辛斯基型线，使得工作流体以及引射流体的速度变化更平缓，减小能量损失，以提高喷射器效率。

技术领域

本发明属于流体机械技术领域，尤其是涉及一种高效喷射器。

背景技术

喷射器是一种以高压流体引射低压流体从而获得具有中间压力流体的装置，喷射器一般是由工作喷嘴、接受室、混合室和扩散室四个部分组成，其具有结构简单、成本低、运行可靠等优点，广泛应用于工业及农业中的制冷、物料输送、除味等领域。

喷射器的工作原理为高压的工作流体流经工作喷嘴进行绝热膨胀，在喷嘴出口处形成低压高速流，进而引射喷射器的引射流体依次进入接受室、混合室，两股流体充分混合进入扩散室，速度降低压力升高，达到出口压力参数。

例如公开号为CN101412011A的专利文献公开了一种可调式喷射器，包括喷射器外腔、喷嘴、喷嘴收缩部分、喷嘴喉部和喷嘴扩张部分，喷射器外腔依次设有接受室、混合室、扩散室，混合室依次设有混合室锥形入口、变截面混合室、喷射器腔体内设有喷嘴延伸接头，喷嘴延伸接头一端设有喷嘴，喷嘴延伸接头另一端设有控制装置，喷嘴延伸接头通过连接件固定在喷射器腔体一端，喷嘴进入混合室，扩散室出口设有混合流体出口通道，喷嘴延伸接头设有高压流体进口通道，接受室设有低压流体进口通道。当进入喷嘴的制冷剂流量变化时，通过同时调节喷嘴喉部截面积和混合段锥形入口截面积,充分的提高喷嘴效率的同时，使气流在混合段不出现激波或者回流现象，提高喷射器效率，上述喷射器应用于喷射循环中提高系统效率。

虽然上述结构的喷射器在一定程度上提高了系统效率，但是性能优劣与其自身结构息息相关，其主要损失是工作流体和引射流体在混合前的速度不同，产生涡流现象，以及混合过程中与混合后产生激波现象。根据伯努利方程，工作流体在喷射器的工作喷嘴中绝热膨胀，部分压力势能转化为动能，能量转换效率与流体状态参数及喷嘴结构尺寸有关；引射流体进入接受室的收缩段，速度变化受接受室收缩段型线影响，型线使用不当，将产生涡流，增大喷射器能量损失。

针对上述问题，提出一种采用维托辛斯基曲线设计喷射器喷嘴渐缩段及接受室收缩段型线的高效喷射器，减少工作流体流经喷嘴时的能量损失，减少引射流体流经接受室时的能量损失以提高喷射器效率，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种高效喷射器，可以减少工作流体流经喷嘴时的能量损失，减少引射流体流经接受室时的能量损失，提高喷射器效率。

一种高效喷射器，包括连通的工作喷嘴、接受室、混合室和扩散室，所述工作喷嘴包括：

渐缩段，按照流向位于喉部上游且流通截面积沿流体流动方向逐渐减小，与工作流体入口相连；

渐扩段，按照流向位于喉部下游且流通截面积沿流体流动方向逐渐增大；

所述渐缩段包括前段和后段，所述后段的流通截面积变化比前段平缓。

本发明的高效喷射器使用时，工作流体流经工作喷嘴的渐缩段，速度变化平缓，以减小能量损失。

为了更好地实现速度变化平缓，所述工作喷嘴渐缩段前段和后段沿流体流动方向的截面积以维托辛斯基曲线方程计算为依据，与前段入口及后段出口直径密切相关。优选的，所述工作喷嘴渐缩段的流通截面积变化采用维托辛斯基曲线。所述维托辛斯基曲线，具有收缩前段较陡，后段相对平缓的特征，进而使得流体速度变化更平缓，减少渐缩段能量损失。

优选的，所述维托辛斯基曲线方程为：