CN103639078B - 一种分形射流喷嘴阵列 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分形射流喷嘴阵列，主要包括：气(液)体收集和储存***、分形喷嘴阵列和冲击靶***三部分，其特征在于狭缝型喷嘴按照H型分形分叉结构设计，喷嘴阵列的分支长度比保持常数，具有较好的平面填充特性和分布均匀性，提高射流的方向均匀性和速度稳定性，并且可以增加冲击靶面射流的混合，强化射流传热传质过程。

Description

一种分形射流喷嘴阵列
技术领域
本发明涉及一种狭缝型射流喷嘴，尤其涉及一种具有分形结构的射流喷嘴阵列。
背景技术
狭缝型喷嘴是冲击射流领域的常用喷嘴结构，这种结构具有喷射压力高、喷射速度快等优点，广泛应用于各种工程领域中。但是单个狭缝型喷嘴的缺点非常明显，即喷嘴出射的气(液)在各个方向上的均匀性以及速度稳定性难以保证。为了解决该问题，通常将多个同种规格的狭缝型射流喷嘴并列设置成一列使用，但是冲击靶面上的压力、对流速度以及传热传质速率分布不均匀，导致一系列的问题，如温度分布不均匀、微粒喷嘴分布不均匀、冲洗效果不均匀等问题。而且相邻的各喷嘴之间的射流相互干涉，相邻喷嘴之间形成明显的流动滞止区，不利于冲击靶面的传热传质过程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分形射流喷嘴阵列，狭缝型喷嘴按照H型分形分叉结构设计，提高射流的方向均匀性和速度稳定性，并且可以增加冲击靶面射流的混合，强化射流传热传质过程。
本发明主要包括：气(液)体收集和储存***、分形喷嘴阵列和冲击靶***三部分。其工作原理为：气(液)体通过微泵加压驱动，并通过压力控制阀进入储存腔，气(液)的压力由压力控制阀控制保持稳定，并经由分形喷嘴阵列向冲击靶面运动。分形喷嘴阵列按照H型分形分叉结构进行设计，厚度和宽带相等，长度分支比保持常数。
本发明能够产生的有益效果：通过压力控制阀保持储存腔压力稳定，射流速度可以保持稳定；按照分形结构设计的分形喷嘴阵列，具有良好的空间分布均匀特性，可以提高射流的方向均匀性，而且有利于冲击靶面的射流混合，提高传热传质效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是分形喷嘴阵列的结构示意图
图3显示了分形喷嘴网络的基本单元
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本***主要包括气(液)体收集和储存***、分形喷嘴阵列和冲击靶***三部分。微泵1驱动气(液)体进入储存腔3，压力控制阀2控制储存腔3内的压强，气(液)体经由分形喷嘴阵列4和喷嘴腔体5向冲击靶面6运动，形成稳态冲击射流。
如图2所示，狭缝型喷嘴4按照H型分形分叉结构进行设计，狭缝型喷嘴和矩形喷嘴腔体5等厚，且分形喷嘴阵列的宽度相等，分支比保持常数。恒定压强的气(液)体经过分形喷嘴阵列均匀冲击固体靶面。
如图3所示，分形喷嘴阵列的基本单元是由一个上级分支对称分叉出两个子分支，任意连续两级直角分叉的长度比(li+1/li)为常数2-1/2。

Claims (1)

1.一种分形射流喷嘴阵列，包括微泵(1)，压力控制阀(2)，储存腔(3)，分形喷嘴阵列(4)，喷嘴腔体(5)和冲击靶(6)，其特征在于：等厚度的狭缝型喷嘴按照H型分形分叉结构设计加工，喷嘴阵列(4)的分支长度比保持常数，任意连续两级直角分叉的长度比li+1/li为常数2-1/2。
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