[发明专利]一种基于复合流协同的射流增程方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于复合流协同的射流增程方法，是在有效介质的喷射通道内，利用高速流体分别形成沿着中轴线直线前进的中轴线高速射流与于中轴线高速射流的外周呈回旋前进的外围旋流，以中轴线高速射流与外围旋流构成复合流并搭载通入喷射通道内的有效介质，依靠外围旋流的离心作用形成中心低压低阻区，降低有效介质喷射路径上的空气阻力，依靠中轴线高速射流助推以提升有效介质的喷射速度，实现有效介质的远程喷射。本发明同时提出了实现上述方法的两种不同结构形式的复合流装置。本发明利用外围旋流降低有效介质喷射路径上阻力的思路在本领域是全新，在同等动力条件下大幅提升了有效介质的射程。

技术领域

本发明涉及公共安全领域，更具体地说是一种基于复合流协同的射流增程方法及装置。

背景技术

实现有效介质的远程喷射在安全、卫生、农业、环保等领域均具有增强效果、扩大作用区域、降低使用成本的重要意义。现有远程喷射技术的开发思路大都集中在提升入口端动力，例如专利CN202010245877.2和专利CN201020139897.3利用风机产生的高速风流提升雾状介质的喷射距离，其射程极限都受到动力装置功率的限制。目前，鲜有从降低射流路径阻力的角度开发的远程喷射技术。

发明内容

针对上述已有技术所存在的不足之处，本发明提出一种基于复合流协同的射流增程方法及装置，利用旋流降低有效介质喷射路径上的阻力，在同等动力条件下能够大幅提升有效介质的射程。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于复合流协同的射流增程方法，是在有效介质的喷射通道内，利用高速流体顺着喷射方向分别形成沿着中轴线直线前进的中轴线高速射流与于所述中轴线高速射流的外周呈回旋前进的外围旋流，以所述中轴线高速射流与外围旋流构成复合流，搭载于所述中轴线高速射流所处区域与外围旋流所处区域之间、顺着喷射方向通入喷射通道内的有效介质，依靠外围旋流的离心作用形成中心低压低阻区，降低有效介质喷射路径上的空气阻力，依靠中轴线高速射流助推以提升有效介质的喷射速度，实现有效介质的远程喷射。

本发明方法的特点也在于：

所述喷射通道以有效介质的通入口所在位置为界分为入口段与混合段，所述复合流的中轴线高速射流与外围旋流于入口段内形成且之间相隔离，自有效介质的通入口所在位置起失去隔离约束在混合段形成所述复合流，搭载自通入口处通入喷射通道内的有效介质，实现有效介质的远程喷射。

所述入口段内沿全段设置呈柱状的轴向射流通道，向所述轴向射流通道内通入高速流体形成所述中轴线高速射流；所述入口段内沿全段、在所述轴向射流通道的外周呈同轴地形成有独立于轴向射流通道的环形的旋流通道，向所述旋流通道内通入高速流体形成所述外围旋流；

所述有效介质的通入口呈环形，与所述轴向射流通道与旋流通道呈同轴设置，于径向方向是位于轴向射流通道与旋流通道之间。

所适用的有效介质类型包括干粉、雾滴、泡沫、杀毒消菌剂。

所述外围旋流以高速液体或气体作为动力介质。

所述中轴线高速射流以高速液体或气体作为动力介质。

本发明同时提出了一种实现上述基于复合流协同的射流增程方法的装置，其结构特点是：

装置内形成贯通的圆柱形腔室，作为有效介质的喷射通道，以所述喷射通道的前段为入口段、后段为混合段，入口段的前端为入口端，用于通入高速流体，混合段的后端为出口端；所述入口段的全段沿轴向于中部设置贯通的分隔管，所述分隔管的管内区域作为轴向射流通道，外壁与入口段内壁之间形成环形区域并沿轴向设置螺旋导流叶片，构成旋流通道，管壁内于后端部形成环形空腔，所述环形空腔后端开口、与混合段相通，作为有效介质通入混合段的通入口，前端与沿径向设置的入口管相通并构成有效介质输送通道，所述入口管管口露出于装置外，作为有效介质入口。