[发明专利]双剪切式空化喷嘴

说明书

本发明提供一种双剪切式空化喷嘴，包括：上喷嘴，其上沿轴向设置有第一空腔以及第一通孔；内套筒，套设在上喷嘴上，其与上喷嘴之间形成有第二空腔；外套筒，套设在上喷嘴的外壁上且其将内套筒包裹在其内侧并与内套筒之间形成第三空腔；混合腔，其卡紧在内套筒出口处；下喷嘴，其穿过外套筒伸入至混合腔中，下喷嘴与混合腔之间形成有与第三空腔连通的第五空腔，在下喷嘴中沿其轴向设置有喷射孔，在下喷嘴背离混合腔的端侧侧壁上设置有第二通孔以及与所述第二通孔连通的环形内腔体，该环形内腔体与喷射孔互不连通；以及连接管，用于连接第二空腔和第二通孔。本发明在射流经过喷嘴时发生多次剪切，产生更多的空泡，提升空化效果和作业效率。

技术领域

本发明属于水射流的技术领域，具体涉及一种双剪切式空化喷嘴。

背景技术

空化射流是近些年发展起来的一种新型射流技术，通过人为的方式在射流中诱发大量空泡，利用气泡溃灭时产生的瞬间高温高压以及压缩波和微射流来增强射流的打击力，从而提高射流的作用效率，由于清洁、高效、低廉等特点，广泛应用于各种工业领域，在国民经济建设中发挥着重要作用。

空泡是由高速高压射流剪切形成，更多的空泡也意味着更好的作业效果。在研究空化空泡形成过程中发现，在淹没条件下射流空化性能优于自由射流中的空化性能。也因此，许多研究人员对于喷嘴在淹没条件下的射流性能进行了研究，加剧射流与伴随流之间剪切作用，从而形成更加严重的空化现象。但是目前的空化喷嘴的一般只能发生一次剪切作用，从而使得喷嘴的空化效果不尽如人意，因此也就无法产生更丰富的空泡。因此，改进现有的喷嘴结构以产生更优异的空化现象对水射流技术的推广和应用有着重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种双剪切式空化喷嘴，该喷嘴可以在射流经过喷嘴时发生多次剪切，达到更好的剪切作用，产生更多的空泡，提升空化效果和作业效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种双剪切式空化喷嘴，包括上喷嘴、混合腔、内套筒、外套筒、下喷嘴以及连接管；其中，

上喷嘴，在其上沿轴向设置有供流体进入和流出的第一空腔，在所述上喷嘴的侧壁上还设置与所述第一空腔连通的第一通孔；

内套筒，其套设在所述上喷嘴靠近流出端的外壁上，所述内套筒与所述上喷嘴的流出端端面之间形成有与所述第一空腔连通的第二空腔，在所述内套筒上还设置有与所述第二空腔连通且供流体流出的出口；

外套筒，其套设在所述上喷嘴的外壁上且其将所述内套筒包裹在其内侧，所述外套筒与所述内套筒之间形成第三空腔，所述第三空腔与所述第一通孔连通；

混合腔，其卡紧在所述出口处，所述混合腔内设置有供流体进出且与所述第三空腔连通的第四空腔，所述混合腔与所述上喷嘴的流出端端面之间具有间距；

下喷嘴，其穿过所述外套筒伸入至所述混合腔中与所述第四空腔连通，其中，所述下喷嘴的外侧壁与所述混合腔的内侧壁之间具有间距从而形成第五空腔且所述第五空腔与所述第三空腔连通，在所述下喷嘴中沿其轴向设置有与所述第四空腔连通的喷射孔，喷射孔、第四空腔以及第一腔体的流出端对应设置，且在所述下喷嘴背离混合腔的端侧侧壁上设置有第二通孔以及与所述第二通孔连通的环形内腔体，该环形内腔体与喷射孔互不连通；以及

连接管，其用于连接所述第二空腔和所述第二通孔，所述连接管的一端依次穿过所述外套筒、所述内套筒与所述第二空腔连通，所述连接管的另一端伸入至所述第二通孔中与所述环形内腔体连通。

进一步地，所述第一空腔包括依次相连的第一腔体、第二腔体和第三腔体，其中，所述第一腔体和所述第三腔体为圆柱形腔体，所述第二腔体为圆锥形腔体，所述第一腔体的内径与第二腔体一侧的内径相同，所述第三腔体的内径与第二腔体另一侧的内径相同，且所述第二腔体的内径随着靠近所述第三腔体逐渐减小。

进一步地，所述第一通孔与所述第二腔体连接。