一種產(chǎn)生混合射流的方法及其引流結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生混合射流的方法及其引流結(jié)構(gòu)，屬于洗消設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]依據(jù)最新的《全軍后勤科學(xué)技術(shù)研宄指南(2014-2017年)》有關(guān)要求，設(shè)計一種符合在遭遇生物、化學(xué)或核武器襲擊，或在相關(guān)意外突發(fā)事件時衛(wèi)勤保障的重大需求，尤其符合在野戰(zhàn)缺水、坑道作業(yè)、艦艇(特別是潛艇)長期遠(yuǎn)航執(zhí)行任務(wù)等情況下遭遇生化及核武器襲擊或意外時的節(jié)約型高效洗消需求的洗消設(shè)備，是長期以來我軍各級首長關(guān)注的重大衛(wèi)勤保障問題之一；
目前常規(guī)的三防洗消采用水槍和噴霧器噴射開花射流或霧狀水，存在洗消速度慢、洗消不徹底、耗水量大、所需洗消劑多等問題。直特別是流水槍和開花水槍，不僅耗水量大，而且易造成污水漫流，形成二次污染，導(dǎo)致很多情況下需要對污染現(xiàn)場進(jìn)行洗消。洗消車對處置這種情況頗為有效，但其儲水量有限，污染現(xiàn)場又常常缺乏清潔水源，所以節(jié)水和高效的洗消技術(shù)和設(shè)備便成為這種情勢下的關(guān)鍵技術(shù)之一，對于完善和恢復(fù)戰(zhàn)斗力將起到舉足輕重的作用；
因此，節(jié)水且高效的洗消技術(shù)在這種情勢下顯得尤為重要和必要。多年來，我國科研人員不斷嘗試根據(jù)實際需求進(jìn)行新的設(shè)計。例如，引入三維激光多普勒測速計和自適應(yīng)相位多普勒速度計等先進(jìn)測量設(shè)備，對水霧或水滴直徑和速率進(jìn)行測量，分析影響噴頭噴淋效果的主要因素，對現(xiàn)有噴淋設(shè)備(特別是噴頭)的改進(jìn)起到了重要作用，但仍存在耗水量大、洗消速度慢、洗消不徹底等問題；
根據(jù)新的理論和技術(shù)研制新型野戰(zhàn)洗消噴淋裝置，最大限度實現(xiàn)節(jié)水和高效的有機(jī)結(jié)合，大幅提升洗消效能，是野戰(zhàn)洗消研宄領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中洗消噴頭耗水量大、洗消速度慢、洗消不徹底等技術(shù)問題，提供一種噴射速度高、噴射范圍準(zhǔn)、噴射面積可調(diào)、射流溫度恰當(dāng)、噴射形式有利的新型洗消噴頭。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種產(chǎn)生混合射流的方法，包括如下步驟:首先將氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體分別以兩個不同的初速度射出；
隨后，使射出的氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體匯流和混合；
之后，讓匯流和混合的氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體作弧形的離心運(yùn)動；
通過離心運(yùn)動使得液體介質(zhì)流體和氣體介質(zhì)流體因為比重不同而發(fā)生分離，氣體介質(zhì)流體比重較低，在液體介質(zhì)流體表面移動，氣體介質(zhì)流體將動量傳遞給液體介質(zhì)流體；
最后，分離后的液體介質(zhì)流體在氣體介質(zhì)流體驅(qū)動下，產(chǎn)生薄面狀的混合射流。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，將氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體中的氣體介質(zhì)流體流速調(diào)節(jié)到O，產(chǎn)生純液體的射流。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，將氣體介質(zhì)流體和液體介質(zhì)流體中的液體介質(zhì)流體初流速調(diào)節(jié)到0，產(chǎn)生純氣體的射流。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，調(diào)節(jié)液體介質(zhì)流體的流量為氣體介質(zhì)流體流速的兩倍以上，產(chǎn)生以液體介質(zhì)為主，主要進(jìn)行清洗的混合射流。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，調(diào)節(jié)氣體介質(zhì)流體的流量為所有液體介質(zhì)流體流速的兩倍以上，產(chǎn)生以氣體介質(zhì)為主的混合射流。
[0009]一種產(chǎn)生混合射流的引流結(jié)構(gòu)，包括氣體介質(zhì)導(dǎo)流件、液體介質(zhì)導(dǎo)流件和匯流弧面；
所述氣體介質(zhì)導(dǎo)流件和液體介質(zhì)導(dǎo)流件的射流軸線分別與匯流弧面相切；
在所述匯流弧面的末端設(shè)置有射流端，所述氣體介質(zhì)導(dǎo)流件和液體介質(zhì)導(dǎo)流件均包括一個射流口，所述氣體介質(zhì)導(dǎo)流件和液體介質(zhì)導(dǎo)流件的射流口均位于匯流弧面的延伸面上;
所述A介質(zhì)導(dǎo)流件的射流方向沿匯流弧面運(yùn)動的方向與洗消液噴口沿匯流弧面運(yùn)動的方向相同，均為從延伸面到射流端。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述氣體介質(zhì)導(dǎo)流件包括一個導(dǎo)流弧面A，所述導(dǎo)流弧面A的其中一個端部的切線與氣體介質(zhì)導(dǎo)流件射流口處匯流弧面的切線共線。
[0011 ] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述液體介質(zhì)導(dǎo)流件包括一個導(dǎo)流弧面B，所述導(dǎo)流弧面B的其中一個端部的切線與液體介質(zhì)導(dǎo)流件射流口處匯流弧面的切線共線。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述氣體介質(zhì)導(dǎo)流件還包引導(dǎo)段A，所述引導(dǎo)段A包括兩個引導(dǎo)面A，所述兩個引導(dǎo)面A之間設(shè)置有間隙，所述其中一個引導(dǎo)面A與導(dǎo)流弧面A連續(xù)。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述液體介質(zhì)導(dǎo)流件還包引導(dǎo)段B，所述引導(dǎo)段包括兩個引導(dǎo)面B，所述兩個引導(dǎo)面B之間設(shè)置有間隙，所述其中一個引導(dǎo)面B與導(dǎo)流弧面B連續(xù)。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述引導(dǎo)段A靠近導(dǎo)流弧面A的位置設(shè)置有漸縮段A，氣體介質(zhì)導(dǎo)流件內(nèi)的氣體流體經(jīng)過漸縮段，流速提高。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述引導(dǎo)段B靠近導(dǎo)流弧面B的位置設(shè)置有漸縮段B，液體介質(zhì)導(dǎo)流件內(nèi)的液體流體經(jīng)過漸縮段，流速提高。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，液體介質(zhì)導(dǎo)流件射流口的口徑小于氣體介質(zhì)導(dǎo)流件射流口的口徑。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步創(chuàng)新，所述匯流弧面的弧度小于90°。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
1、洗消液在高速氣流帶動下，沿優(yōu)化后形面噴出，形成薄層水幕或幕狀水滴，同時通過調(diào)整氣液的混合比例可以達(dá)到不同的洗消效果，泛用度比較高。
[0019]2、本發(fā)明中的弧形導(dǎo)流面，當(dāng)高速氣流帶動消洗液在弧形導(dǎo)流面上運(yùn)動時，由于液體的比重大約是氣體的一千倍，在離心力的作用下，液體會緊貼弧面，而氣體無法貼近弧面，但可將動量通過界面?zhèn)鬟f給液體。當(dāng)高速氣體帶著液體離開弧面時，在一定的距離之內(nèi)仍能保持二維“水幕刀”形態(tài)。以使消洗液以水幕刀形態(tài)或盡量呈片狀水滴到達(dá)被消洗對象，從而保持沖擊力，提高洗消效果。
[0020]3、不同于傳統(tǒng)的水刀和氣刀，本結(jié)構(gòu)主要為一種水氣比例可以靈活調(diào)節(jié)的幕狀噴射結(jié)構(gòu)，在水資源不足時，在降低水流量的情況下，通過高壓氣流的帶動，依舊可以保持良好的清潔效果，在需要對臟物進(jìn)行稀釋時，也可以提高水量降低氣壓，實現(xiàn)清潔。
[0021]4、因為氣流和液流本身的粘度原因，所以本結(jié)構(gòu)中的A介質(zhì)導(dǎo)流件和B介質(zhì)導(dǎo)流件的噴口口徑也根據(jù)前述粘度區(qū)別進(jìn)行了優(yōu)化，可以有效降低流體的浪費(fèi)，優(yōu)化流體的配比，提尚使用效率。
[0022]5、本結(jié)構(gòu)中的引導(dǎo)段可以對流體的流束進(jìn)行約束，保證流體以一個薄面狀態(tài)進(jìn)行匯流，提高流體薄幕化的效率，提高洗消的效果。
[0023]6、本結(jié)構(gòu)中兩個介質(zhì)導(dǎo)流件的先后性首先保證了是由高壓氣流吹向液流，使得液流在高壓氣流的帶動下沿匯流弧面進(jìn)行移動，如果交換兩個流體源的位置，會導(dǎo)致液流被氣流吹散；同時如果兩個介質(zhì)導(dǎo)流件的噴口位于相同軸線位置，兩相流體擾動過于嚴(yán)重，會導(dǎo)致無法產(chǎn)生水幕，影響洗消效果。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0025]圖1是射流引流結(jié)構(gòu)實施例1的示意圖；
圖2是射流引流結(jié)構(gòu)實施例2的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0027]實施例1
如圖1所示，本結(jié)構(gòu)為一種包括一個液體介質(zhì)導(dǎo)流件和一個氣體介質(zhì)導(dǎo)流件射流引流結(jié)構(gòu)，主要包括氣流噴口、洗消液噴口和匯流弧面，匯流弧面的弧度為35°，弧長為L，半徑為R，氣流噴口(B介質(zhì)導(dǎo)流件射流口)位于匯流弧面的其中一個端部，在匯流弧面上洗消液噴口(A介質(zhì)導(dǎo)流件射流口)，洗消液噴口與氣流噴口之間的弧長為I ;
氣流噴口(B介質(zhì)導(dǎo)流件射流口)的間隙寬度為D，洗消液噴口(A介質(zhì)導(dǎo)流件射流口)的間隙寬度為d，其中D大于d;
其中氣流噴口包括上表面和下表面，上表面通過一個弧面A與匯流弧面連接，下表面位于下表面的下部，當(dāng)氣流噴口的氣體噴出時，氣流沿匯流弧面表面進(jìn)行引流并且沿匯流弧面運(yùn)動；
洗消液噴口為弧形，包括上弧面和下弧面，其中下弧面通過一個弧面B與匯流弧面連接；
洗消液噴口的噴射軸線與匯流弧面相切，所述氣流噴口的噴射軸線與匯流弧面相切，且氣流噴口所噴射出的氣流在匯流弧面的運(yùn)動方向與洗消液噴口所噴出的洗消液的運(yùn)動方向相同，即洗消液噴口的軸線和氣流噴口的軸線均位于匯流弧面的漸開線上。
[0028]氣流噴口噴出的氣流沿匯流弧面加速運(yùn)動，在運(yùn)動到洗消液噴口時，氣流與洗消液流這兩個流體在洗消液噴口處發(fā)生流動剪切，使得洗消液破碎為多種尺寸的液滴，隨后氣體和洗消液體沿著半徑為R的匯流弧面進(jìn)行運(yùn)動，由于液體的比重大約是氣體的一千倍，在離心力的作用下，液體會緊貼弧面，而氣體無法貼近弧面，但可將動量通過界面?zhèn)鬟f給液體。當(dāng)高速氣體帶著液體離開弧面時，在一定的距離之內(nèi)仍能保持二維“