[实用新型]自激励微射流控制多管振荡器

说明书

本实用新型属于压力气体的射流控制工程制冷技术领域，涉及自激励微射流控制多管振荡器，是气体射流控制如制冷机械所必备的特种装备。本实用新型通过从主射流分离与主射流总压相等的同气源流体从外部引入自激励振荡腔，进行自激励振荡产生周期性微射流，并从垂直激励口在附壁侧推压主射流，用推挽主射流的方式使主射流振荡，从而提高和持续总压，最终达到连续不断振荡，解决了自激励射流振荡造成能耗高的问题。本实用新型具有结构简单、操作维护方便等特点，及无需外加动力、运行稳定可靠，是一种适合于处理高压气体介质的自激励微射流控制多管振荡器。

技术领域

本实用新型属于压力气体的射流控制工程制冷技术领域，涉及自激励微射流控制多管振荡器，是气体射流控制如制冷机械所必备的特种装备。

背景技术

射流是流体运动的一种特殊类型，在航空工业、水利工程、医疗卫生以及自动控制等工程技术领域都关系到射流流动的问题，所以射流成为流体力学研究的一个重要内容。射流振荡器是以射流理论为基础，在射流振荡元件的基础上附加反馈通道产生流体振荡，通过测量流体的振荡频率实现流量测量。对射流本质和特性的理论分析是研究射流振荡器前提条件，为微通道射流振荡器的研究奠定了基础。

射流元件的工作介质为流体，可分为不同类别。根据元件内部流体流动机理的不同，可将其分为湍流式、附壁式和动量交换式三大类。所谓附壁式射流元件，是指主射流在特定形状的腔室里，利用流体卷吸不平衡所产生的附壁效应制成的射流元件。

静止式附壁射流控制器与动设备射流控制器件执行机构相比，具有可靠性好、体积小、功率大、成本低等优点，并能适应强辐射、强腐蚀、强振动和强冲击等恶劣工作环境，且不存在损耗干扰。因此在高辐射、强磁场、易燃易爆等复杂工况下或是纯流体工作系统中，射流控制器得到广泛的应用，如核工业、航空航天等领域的某些控制系统。同时附壁射流具有可切换特性，可以实现流动控制和流体测量，因此射流控制器也被应用于石油开采的液压激振和射流流量计等方面。双稳式附壁射流元件是其发展的重要方向。

静止式气波制冷机中的气体分配单元—附壁振荡器，用于生成振荡脉冲射流，是附壁式双稳射流元件在实际应用中的体现。以往附壁振荡器均采用将主射流分流再返回作用于主射流的激励方法，使主射流不断切换附壁形成振荡，称为自激励附壁振荡器。根据反馈线路的不同，又可分为反馈式、音波式、共鸣式和负载式。自激励实施简便，但不足是振荡的能量损失大多竞高达三分之一。

自激励附壁振荡器作为静止式气波机中的气体分配单元，为后续制冷提供周期性振荡射流。迄今为止，对于反馈式、音波式和共鸣式三种附壁振荡器已有较多研究。音波式附壁振荡器引入静止式气波制冷机，音波式附壁振荡器将振荡器腔体两侧开口并通过音波管连通，将射流附壁切换时产生的压力变化信号传递至另一侧，使射流往复切换，发生附壁振荡。音波振荡型射流附壁振荡制冷机具备比以前优越的工作性能。对音波式附壁振荡器的几何参数做了细致研究。但其研究重点倾向于几何尺寸对振荡器可振性的影响、振荡器内部流场流动特性分析及振荡频率的影响方面，在能效方面的探讨相对较少。定义附壁振荡器能效特性及射流偏转特性的评价指标总压保持率K，自激励式附壁振荡器(正反馈式、音波式和共鸣式)的总压损失很大，自激励流总压因流道损失而降低和过早衰落，是造成产生能量损失的主要原因。但仅靠主射流分流反馈激励，无论以何种方式实现，都无法满足提高激励流总压和提供持续激励推动力这两个条件。

实用新型内容

为解决上述自激励造成能耗高的问题，本实用新型提供一种无运动元件、结构简单、操作维护方便，以及无需外加动力(能量)、运行稳定可靠、适合于处理高压气体介质的自激励微射流控制多管振荡器。

本实用新型采用从主射流分离与主射流总压相等的同气源流体从外部引入自激励振荡腔，进行自激励振荡产生周期性微射流，并从垂直激励口在附壁侧推压主射流，用推挽主射流的方式使主射流振荡，从而提高和持续总压。自激励振荡腔使用的是音波式振荡射流发生器，作为本实用新型的微射射流控制器，从而使主射流发生分配。