[发明专利]一种微纳米泡发生装置及生成微纳米泡的方法

权利要求书

1.一种微纳米泡发生装置，其特征在于，包括顺次连通的前喉管（4）、发泡管（5）、回旋压缩管（7）、后喉管（8）及扩散管（9），所述前喉管（4）的进口端与气液混合室（2）连通，所述气液混合室（2）上设有进气管（3）及流体喷射管（1），所述流体喷射管（1）与所述进气管（3）垂直设置，所述流体喷射管（1）的轴线与所述发泡管（5）的轴线重合，所述流体喷射管（1）的喷口（101）为锥角γ在15°~20°之间的锥形喷口，喷口（101）锥形段的长度与所述气液混合室（2）的整体长度相同，在所述发泡管（5）的末端管壁内固定有导流片（6），所述的导流片（6）为中心对称的分布均匀的至少三片扇叶形构件，在所述回旋压缩管（7）内设有相同直径的螺旋槽（701），螺旋槽（701）直径在2~4mm，

所述气液混合室（2）呈圆柱圆锥形，所述发泡管（5）呈圆柱形，所述气液混合室（2）的圆柱段直径大于所述发泡管（5）的直径，所述回旋压缩管（7）和所述扩散管（9）的纵截面均呈锥形，回旋压缩管（7）的收缩角α在11°~14°之间，扩散管（9）的扩散角β在50°~60°之间。

2.根据权利要求1所述的一种微纳米泡发生装置，其特征在于，相邻的所述扇叶形构件间角度θ在30°~60°之间。

3.根据权利要求1所述的一种微纳米泡发生装置，其特征在于，所述前喉管（4）、发泡管（5）、回旋压缩管（7）、后喉管（8）及扩散管（9）的纵向长度比为1：5~6：5~6：1：1。

4.一种利用权利要求1至3任一项所述的微纳米泡发生装置生成微纳米泡的方法，其特征在于，包括以下步骤：

加压水通过流体喷射管（1）的喷口（101）形成高速射流，从而在气液混合室（2）内形成负压，将空气由进气管（3）吸入，依靠水边界层与气体间的粘滞作用，将气体从进气管（3）带入前喉管（4），水流在前喉管处（4）由于管体横截面的缩小导致压力能逐渐向动能转化，流速加快，气液两相在前喉管（4）形成了强烈的紊动能，在发泡管（5）中湍流将气体剪切、撕裂、掺混形成大量微米级气泡；

含微米级气泡的气液两相流从发泡管（5）进入导流片（6），形成切向旋流进入回旋压缩管（7），部分尺寸较大的微气泡撞击到导流片（6）破灭，混合流体在回旋压缩管（7）内沿管壁的螺旋槽（701）高速回旋压缩，并通过气液相间碰撞产生的剪切力进行切割，形成微纳米泡；

再经过后喉管（8）进入扩散管（9），由于扩散管（9）横截面的突然增大，导致流速减慢，含微纳米泡混合流的动能逐渐转化为压力能，通过气液相间碰撞形成涡流而产生的剪切力，进行二次切割形成尺寸更小的微纳米泡出流释放。