[发明专利]一种脱壁式反馈射流振荡器

说明书

本发明属于压力气体的射流控制技术领域，通过基于气动原理的流体绕曲面脱壁射流的方式，用所产生的气动原理与无运动部件的流体振荡器相结合，设计一种脱壁式反馈射流振荡器。曲壁碰撞射流具有很高灵敏度，主射流附壁于圆形曲壁并在中心位置碰撞脱壁的射流，通过反馈管引回到射流上游的脱壁控制口形成脱壁流。脱壁流通入圆形曲壁一侧，使那一侧的附壁主射流提前脱壁，从而破坏主射流的稳定附壁状态，使两侧绕壁射流的碰撞点向脱壁侧转移，使两侧碰撞主射流切换到脱壁一侧。在脱壁一侧的射流接收管和反馈管连接在对称侧脱壁控制口，射流不断重复上述过程，产生周期性的振荡。本发明已证明可用于各种空气动力学和化学工程过程的强化或控制流体中。

技术领域

本发明涉及一种脱壁式反馈射流振荡器，是一种均匀气体分配所必备的特种装备，属于压力气体的射流工程与气体膨胀制冷技术领域。

背景技术

射流部件无电源或其他能量供给单位，是以流体为工作介质且本身无可动部分的流体控制装置，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，证明可以在极高的温度下工作，即使是在极其恶劣的环境中。此外，它们可能具有几乎无限的使用寿命(没有运动机械部件)，有自清洁功能，甚至可以抵抗极端的机械冲击和振动，在小型化生产中也可以降低成本。可成功的应用在发生火灾危险性高的地方，例如化工石油行业，航空航天、核工业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，因此射流元件也被应用于石油开采的液压激振和射流流量计等方面。

静止式气波制冷机中的附壁振荡器便是一种双稳式附壁射流元件，其利用射流的卷吸特性和康达(Coanda)效应，使射流发生附壁振荡，之后依次间隔地射入各振荡管内，对管内气体做功达到制冷的目的。传统形式的附壁振荡器均为自激励式，即依靠元件内部流体的流动来诱导主射流发生振荡。根据元件内部振荡线路的不同，自激励式附壁振荡器可分为反馈式(中国专利200810011575.8)、音波式(中国专利202010204969.6)等形式。现有附壁式自激励振荡器，虽然能稳定振荡但因为附壁流动时间远大于射流切换时间，无法满足多管式射流振荡器的射流时均性要求，故本发明实现脱壁式反馈振荡，解决了上述振荡问题。

无机械运动性质射流振荡器，这种新颖的流体绕曲面脱壁射流的方式是基于气动原理的操作，到目前为止还没有系统的研究。通过对这一原理的研究表明，曲壁碰撞射流具有很高的灵敏度，用所产生的气动原理与无运动部件的流体振荡器相结合，设计出脱壁式反馈射流振荡器。这种无运动的射流振荡装置最近在一些应用中变得很流行，其中的射流振荡器已经证明可用于各种空气动力学和化学工程过程的强化(气泡产生、强化传热)或控制流体(气流分离、飞机机翼或涡轮叶片湍流问题)。无运动部件振荡发生器与静止式气波制冷机配合使用，通过交变气压作用处理非常危险的液体(极热、腐蚀性和或放射性)。

发明内容

为解决上述振荡时均性问题，本发明提供一种无运动元件、结构简单、操作维护方便，以及无需消耗外部能源、使用寿命长、适合于处理高压气体介质的脱壁式反馈射流振荡器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

脱壁式反馈射流振荡器，包括振荡器机体13和机体上盖14，振荡器机体13上开有腔体，腔体沿振荡器机体13的中轴线左右对称，机体上盖14盖在振荡器机体13上，形成封闭腔体；机体上盖14上设有多个通孔，用于进气管1、左反馈管12和右反馈管11的穿过；