CN205089493U - 一种频率可调气动式超声波雾化装置 - Google Patents

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CN205089493U CN201520897733.XU CN201520897733U CN205089493U CN 205089493 U CN205089493 U CN 205089493U CN 201520897733 U CN201520897733 U CN 201520897733U CN 205089493 U CN205089493 U CN 205089493U
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邢菲
阮灿
刘晨
罗灿
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Abstract

一种频率可调气动式超声波雾化装置，涉及雾化装置。设有供气管、封闭环、外筒、供水管、凹腔内芯、凹腔外环、气体喷孔和液体喷孔；供气管的进气口外接雾化气源的进气通道，供水管的进水口外接待雾化液体源，供气管的出气口和供水管的出水口接封闭环和外筒组成的空腔内，凹腔内芯上设有外螺纹，凹腔外环上设有与凹腔内芯相配接的内螺纹，凹腔内芯和凹腔外环组成凹腔，通过调整凹腔内芯与凹腔外环的相对位置，调整凹腔深度大小，从而调整雾化装置的雾化工作频率，确保在各种工况下雾化装置均能达到最佳雾化效果；气体喷孔设于供气管的末端中间，用于喷出高压气体；液体喷孔设在气体喷孔的周围，用于喷出液体。结构简单，实用性强，工作范围广。

Description

一种频率可调气动式超声波雾化装置
技术领域
本实用新型涉及一种雾化装置，尤其是涉及一种频率可调气动式超声波雾化装置。
背景技术
燃油在发动机内燃烧之前均需要雾化，雾化质量的好坏直接影响燃烧性能，燃油的雾化质量不佳会导致燃烧不完全，烟气中有害气体含量增加，喷嘴易结焦等，减少设备寿命，特别在航空发动机领域，雾化效果恶化时将带来严重的安全风险。
一般雾化液体(油或水)都采用压力雾化喷嘴(离心喷嘴)。当液体流量太大时(或液体粘性过大时)，由于离心喷嘴喷口尺寸增加，喷嘴出口液膜增加，造成液体雾化质量恶化，液珠的索太尔平均直径急剧增加。为了在液体流量较大时，能得到理想的液珠平均直径，一般雾化剂占被雾化液体质量的30％～60％，这样一来将会浪费大量的雾化剂。与此不同的是，超声波雾化喷嘴不仅利用雾化剂的气动能，更主要依赖于超声波能来雾化液体，因此在较低速气流时也可获得很好的雾化性能和宽广的工作范围。
孙晓霞(孙晓霞，超声波雾化喷嘴的研究进展[J]，IndustrialFurnace,V0l.26No.lJan.2004:19-32)介绍了超声波雾化喷嘴的原理，研究进展及应用实例，指出谐振腔式超声波雾化喷嘴的频率有如下计算经验公式：
f＝c/4[h+0.3(Dr-Dc)]
其中c为声速，h为共振腔深度，Dr与Dc分别为共振腔直径与中心杆直径。
发明内容
本实用新型的目的在于提供频率可调、能实现对多种液体(燃油、水、重油或其他液体)进行高效雾化的一种频率可调气动式超声波雾化装置。
本实用新型设有供气管、封闭环、外筒、供水管、凹腔内芯、凹腔外环、气体喷孔和液体喷孔；所述供气管的进气口外接雾化气源的进气通道，供水管的进水口外接待雾化液体源，供气管的出气口和供水管的出水口接封闭环和外筒组成的空腔内，凹腔内芯上设有外螺纹，凹腔外环上设有与凹腔内芯相配接的内螺纹，凹腔内芯和凹腔外环组成凹腔，通过调整凹腔内芯与凹腔外环的相对位置，调整凹腔深度大小，从而调整雾化装置的雾化工作频率，确保在各种工况下雾化装置均能达到最佳雾化效果；气体喷孔设于供气管的末端中间，用于喷出高压气体；液体喷孔设在气体喷孔的周围，用于喷出液体。
所述液体喷孔可设有4个。
所述外筒可采用正六面体圆柱，所述凹腔外环可采用正六面体圆柱，正六边形外形方便装夹。
本实用新型公开了一种频率可调气动式超声波雾化装置，超音速气体从气体喷孔喷出，正面冲击凹腔外环与凹腔内芯组合形成的凹腔，在气流作用下，喷嘴与凹腔之间形成激波串，造成压力强烈震荡，与凹腔共振后产生超声波场，与此同时，待雾化的液体从供水管末端周向布置的4个液体喷口喷出，在气动力与超声波场的强烈作用下迅速从液柱破碎为液丝，最终形成均匀并且直径极小的雾化液滴，达到雾化的目的。本实用新型可以实现对液态物质的高效雾化，并且可以根据实际工况、液体类型等，通过调节凹腔深度来改变超声波频率，获得最佳雾化效果。本实用新型结构简单，实用性强。
本实用新型可根据实际工况、液体类型等，通过调节凹腔深度来改变超声波频率，从而实现多种液体在多种工况下的高效雾化。利用超声气流与凹腔共振产生的超声波，可以实现使用少量雾化气体也获得良好的雾化效果。
与传统气动超声波雾化喷嘴相比，本实用新型具有如下优点：
(1)凹腔深度可调，因此可以控制声场频率，在不同工况下进行雾化的过程中均可获得最佳的雾化性能；
(2)由于频率可调，本实用新型提出的雾化装置可以实现对多种待雾化液体进行雾化，工作范围广。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构组成示意图。
图2为本实用新型实施例的剖视图。
图3为本实用新型实施例的供气管的三维图。
图4为本实用新型实施例的供气管的剖视图。
图5为本实用新型实施例的外筒的前视图。
图6为本实用新型实施例的外筒的俯视图。
图7为本实用新型实施例的封闭环的前视图。
图8为本实用新型实施例的封闭环的俯视图。
图9为本实用新型实施例的凹腔内芯的前视图。
图10为本实用新型实施例的凹腔外环的三维图。
图11为本实用新型实施例的凹腔外环的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。
如图1～11所示，本实用新型实施例设有供气管1、封闭环2、外筒3、供水管4、凹腔内芯5、凹腔外环6、气体喷孔7和液体喷孔8；所述供气管1的进气口外接雾化气源的进气通道，供水管4的进水口外接待雾化液体源，供气管1的出气口和供水管4的出水口接封闭环2和外筒3组成的空腔内，凹腔内芯5上设有外螺纹，凹腔外环6上设有与凹腔内芯5相配接的内螺纹，凹腔内芯5和凹腔外环6组成凹腔，通过调整凹腔内芯5与凹腔外环6的相对位置，调整凹腔深度大小，从而调整雾化装置的雾化工作频率，确保在各种工况下雾化装置均能达到最佳雾化效果；气体喷孔7设于供气管1的末端中间，用于喷出高压气体；液体喷孔8设在气体喷孔7的周围，用于喷出液体。
所述液体喷孔8可设有4个。
所述外筒可采用正六面体圆柱，所述凹腔外环可采用正六面体圆柱，正六边形外形方便装夹。
所述供气管1是雾化气源的进气通道，高压气体经供气管后从气体喷孔7以超音速喷出，正面冲击凹腔内芯5与凹腔外环6组合形成的凹腔，并在气体喷孔出口与凹腔之间形成强烈震荡的激波串，与凹腔共振后产生雾化所需的超声波场。所述气体喷孔7位于供气管1的末端，采用收缩管道设计；所述凹腔内芯5上开有外螺纹，如图9所示螺纹长度可根据频率调节范围要求加工制作，所述凹腔外环6开有与凹腔内芯5相配合的内螺纹，通过调整凹腔内芯5与凹腔外环6的相对位置，即可简单方便调整凹腔深度H大小(如图2所示)，从而调整雾化装置的雾化工作频率。
与此同时，待雾化的液体从供水管4进入封闭环2与外筒3组成的空腔内，并从周向布置在供气管1末端的4个液体喷口7(如图3、4所示)喷出，在气动力与超声波场的强烈作用下迅速从液柱破碎为液丝，最终形成均匀并且直径极小的雾化液滴，达到雾化的目的。本实用新型可以实现对液态物质的高效雾化，并且可以根据实际工况、液体类型等，通过调节凹腔深度H来改变超声波频率，获得最佳雾化效果。

Claims (3)

1.一种频率可调气动式超声波雾化装置，其特征在于设有供气管、封闭环、外筒、供水管、凹腔内芯、凹腔外环、气体喷孔和液体喷孔；所述供气管的进气口外接雾化气源的进气通道，供水管的进水口外接待雾化液体源，供气管的出气口和供水管的出水口接封闭环和外筒组成的空腔内，凹腔内芯上设有外螺纹，凹腔外环上设有与凹腔内芯相配接的内螺纹，凹腔内芯和凹腔外环组成凹腔，通过调整凹腔内芯与凹腔外环的相对位置，调整凹腔深度大小，从而调整雾化装置的雾化工作频率，确保在各种工况下雾化装置均能达到最佳雾化效果；气体喷孔设于供气管的末端中间，用于喷出高压气体；液体喷孔设在气体喷孔的周围，用于喷出液体。
2.如权利要求1所述一种频率可调气动式超声波雾化装置，其特征在于所述液体喷孔设有4个。
3.如权利要求1所述一种频率可调气动式超声波雾化装置，其特征在于所述外筒采用正六面体圆柱，所述凹腔外环采用正六面体圆柱。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105201697A (zh) * 2015-11-12 2015-12-30 厦门大学 频率可调气动式超声波雾化装置
RU190279U1 (ru) * 2019-03-29 2019-06-25 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (ФГАОУ ВО СФУ) Устройство для обработки топлива

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