CN216936545U - 一种非淹没式空化射流喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及洗消设备技术领域，尤其涉及一种非淹没式空化射流喷嘴，其包括喷嘴本体,喷嘴本体内部沿水流方向依次设有相互连通的喷嘴进水通道、谐振腔、空化腔及出水通道，喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔均为圆柱形空腔，且喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔的截面依次减小，出水通道为半球形结构，且出水通道末端在半球形结构的顶部开设有出水孔。本实用新型提供的装置结构简单，拆装方便且清洗效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及洗消设备技术领域，尤其涉及一种非淹没式空化射流喷嘴。
背景技术
水射流技术是依靠清洁的水资源进行清洗作业的应用技术，利用从喷嘴出水***出的高速水射流对物体表面进行污物清除。相较于传统人工清洗技术和化学清洗方法，水射流技术以其清洁无污染，高效的去污性能及资源回收利用率高而受到越来越多的关注和应用。
空化射流技术是在水射流技术的基础上，利用喷嘴的机械结构，使水流经过收缩管道时压力降低（低于工况下的饱和蒸汽压），射流束中产生大量的空泡，在低压条件下空泡产生、生长，当周围压强升高时，空泡溃灭直至消失。利用空泡破灭消失瞬时产生的高温、高压的冲击波和高速的微射流，使污垢与工件表面剥离，从而达到清洗的目的。
目前，空化射流清洗技术的应用场景多为淹没式射流，非淹没式射流的应用极少，主要原因为非淹没条件下空化清洗效果不好。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供结构简单，拆装方便且清洗效果好的一种非淹没式空化射流喷嘴。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现：
一种非淹没式空化射流喷嘴，其包括喷嘴本体,所述喷嘴本体内部沿水流方向依次设有相互连通的喷嘴进水通道、谐振腔、空化腔及出水通道，所述喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔均为圆柱形空腔，且喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔的截面依次减小，所述出水通道为半球形结构，且出水通道末端在半球形结构的顶部开设有出水孔。
进一步，喷嘴本体前端外壁上一体成型有正六边形操作部。
进一步，喷嘴本体后端面上开设有加工定位槽。
优化的，谐振腔直径5mm,长度5mm,所述空化腔直径1.8mm,长度2mm，所述出水通道球形半径为2mm。
实用新型的有益效果
本实用新型所保护的一种非淹没式空化射流喷嘴，具有如下优点：能够应用于非淹没式清洗条件；机械结构简单，可直接与管路相连，完全依靠物理结构变化产生空化条件，能够在各种条件下应用；出水通道采用半球形结构，在给定的适当的扩散长度下空化泡能够充分生长，到达工件表面能够产生最大的压力波动和集中式射流速度，使清洗效果达到最佳。
附图说明
图1是本实用新型剖视结构示意图；
图2是本实用新型轴侧结构示意图；
图中1. 喷嘴进水通道，2. 谐振腔,3. 空化腔，4. 出水通道，5. 喷嘴本体，6. 出水孔,7. 操作部，8. 加工定位槽。
具体实施方式
一种非淹没式空化射流喷嘴，其包括喷嘴本体5,所述喷嘴本体内部沿水流方向依次设有相互连通的喷嘴进水通道1、谐振腔2、空化腔3及出水通道4，所述喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔均为圆柱形空腔，且喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔的截面依次减小，所述出水通道为半球形结构，且出水通道末端在半球形结构的顶部开设有出水孔6。
高压水流由高压水泵抽入喷嘴进水通道内，然后进入谐振腔中，在谐振腔中由于喷嘴截面变小，水流速度变大，由流体动力学原理及能量守恒可知，谐振腔中的压力会降低。当水流继续往前流动，流经空化腔时，由于喷嘴截面再次减小，水流的状态会再次发生变化，流速更大，压力低至水的饱和蒸气压，气核开始产生并生长，喷嘴本体末端设置出水通道，出口通道的形状变为半球形，且出水通道末端在半球形结构的顶部开设有出水孔，出水通道处环境压力变大，使气核变大直至溃灭，使射出的水流能够更加集中，在给定的适当的扩散长度下空化泡能够充分生长，空化泡破碎时能够增加喷嘴的打击力，使射流到达工件表面能够产生最大的压力波动和集中式射流速度，从而有效提高清洗效果。
经过仿真分析及结构优化，改变喷嘴谐振腔截面大小、长度、空化腔截面大小、长度及出水通道的扩散角度、扩散长度，可以得到喷嘴结构的最优值, 并且喷嘴本体可以一体成型,加工制作方便快捷。
进一步，喷嘴本体前端外壁上一体成型有正六边形操作部7，方便喷嘴本体的拆装作业。
进一步，喷嘴本体后端面上开设有加工定位槽8，便于加工出水孔。
优化的，谐振腔直径5mm,长度5mm,所述空化腔直径1.8mm,长度2mm，所述出水通道球形半径为2mm。仿真结果表明，优化到上述数值，射流的最大速度能达到204m/s，最大水蒸气含量达40%以上，最大负压值达到-10MPa，可产生稳定的空化，达到最佳清洗效果。
综上所述，本实用新型所保护的一种非淹没式空化射流喷嘴，机械结构简单，可直接与管路相连，完全依靠物理结构变化产生空化条件，能够在非淹没式清洗条件及其他各种条件下应用，且能使清洗效果达到最佳。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种非淹没式空化射流喷嘴，其特征在于，包括喷嘴本体,所述喷嘴本体内部沿水流方向依次设有相互连通的喷嘴进水通道、谐振腔、空化腔及出水通道，所述喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔均为圆柱形空腔，且喷嘴进水通道、谐振腔及空化腔的截面依次减小，所述出水通道为半球形结构，且出水通道末端在半球形结构的顶部开设有出水孔。
2.根据权利要求1所述的一种非淹没式空化射流喷嘴，其特征在于，喷嘴本体前端外壁上一体成型有正六边形操作部。
3.根据权利要求1所述的一种非淹没式空化射流喷嘴，其特征在于，喷嘴本体后端面上开设有加工定位槽。
4.根据权利要求1所述的一种非淹没式空化射流喷嘴，其特征在于，所述谐振腔直径5mm,长度5mm,所述空化腔直径1.8mm,长度2mm，所述出水通道球形半径为2mm。
Priority Applications (1)
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| CN202220506555.3U CN216936545U (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种非淹没式空化射流喷嘴 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202220506555.3U CN216936545U (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种非淹没式空化射流喷嘴 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN216936545U true CN216936545U (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=82294149
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220506555.3U Active CN216936545U (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种非淹没式空化射流喷嘴 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN216936545U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115138494A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-04 | 江苏大学 | 一种主动控制空化水射流强化微小孔内表面装置及方法 |
| CN115770670A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-10 | 北京科技大学 | 一种空化射流喷嘴装置及设备、方法 |
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2022
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115138494A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-04 | 江苏大学 | 一种主动控制空化水射流强化微小孔内表面装置及方法 |
| CN115138494B (zh) * | 2022-08-15 | 2024-03-19 | 江苏大学 | 一种主动控制空化水射流强化微小孔内表面装置及方法 |
| CN115770670A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-03-10 | 北京科技大学 | 一种空化射流喷嘴装置及设备、方法 |
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