一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器，該旋流器內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道，可使火焰燃燒速率與混合氣的流場速率均衡，提高燃燒的穩(wěn)定性，出口段波浪形結(jié)構(gòu)的出口端具有齒形結(jié)構(gòu)，有利于燃料和空氣的充分摻混，并減小摩擦損失，提高了燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率，相比于不具有齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，還減輕了旋流器的重量。
【專利說明】
一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啓C由于單機體積小和輸出功率大等特點，廣泛應(yīng)用于電力、航空、石油化工等行業(yè)。由于能源危機和環(huán)境惡化，急需發(fā)展高效清潔燃燒室，要求燃燒室具有點火可靠、燃燒穩(wěn)定、效率高及低排放等特性。當(dāng)前我國環(huán)境污染問題十分嚴(yán)重，發(fā)展燃?xì)廨啓C清潔燃燒技術(shù)十分迫切。燃?xì)廨啓C廠商已經(jīng)開發(fā)了多種清潔燃燒技術(shù)，如貧預(yù)混燃燒技術(shù)、稀相預(yù)混預(yù)蒸發(fā)技術(shù)、貧油直噴技術(shù)以及催化燃燒技術(shù)等，這些技術(shù)雖然可以有效降低污染物的排放，但都面臨燃燒不穩(wěn)定的問題、而且這件燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多。
[0003]噴射裝置，例如噴嘴，是燃?xì)廨喥鞯闹匾考?，其性能在很大程度上決定著燃燒效率、安全性和穩(wěn)定性，旋流器作為噴射裝置中的核心部件其結(jié)構(gòu)對燃燒產(chǎn)生很大影響，尤其是對氣體的流向、摻混效果有很大影響，但現(xiàn)有的旋流器在這些方面的效果不佳，因而，本領(lǐng)域亟需一種能夠提升燃燒效果、兼具多種功能的旋流器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供了一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明提供了一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器，包括:進口段和出口段；所述進口段沿軸向逐漸過渡至出口段，所述出口段由多個波浪形結(jié)構(gòu)沿周向排列而成，所述波浪形結(jié)構(gòu)的內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道2，所述波浪形結(jié)構(gòu)的出口端3具有齒形結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述波浪形結(jié)構(gòu)沿軸向不同位置處的波浪形截面曲線具有相同形狀，所述不同位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度沿下游方向逐漸增大，沿軸向所有位置處的波浪形截面曲線形成波浪形結(jié)構(gòu)的曲面8，所述波浪形結(jié)構(gòu)的曲面內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道2。
[0009]優(yōu)選地，所述齒形結(jié)構(gòu)為單齒結(jié)構(gòu)、雙齒結(jié)構(gòu)或多齒結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述齒形結(jié)構(gòu)的輪廓為正弦波形、三角形、四邊形或帶倒角的四邊形。
[0011]優(yōu)選地，所述進口段的進口I具有圓形截面曲線，所述圓形截面曲線的每一段圓弧沿軸向逐漸過渡至所述出口段的一個波浪形結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，所述不同位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度沿下游方向按照線性分布規(guī)律逐漸增大。
[0013]優(yōu)選地，所述不同位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度為H*/HX E，其中，H為旋流器的軸向高度，E為波浪形結(jié)構(gòu)出口端的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度，H*為不同位置處的波浪形截面曲線的軸向高度。
[0014]優(yōu)選地，所述波浪形結(jié)構(gòu)的波浪形截面曲線與內(nèi)切圓和外切圓相切，其包括第一曲線和第二曲線，所述第一曲線由所述內(nèi)切圓的邊緣徑線oa和對稱徑線oc、內(nèi)切圓的圓弧ac和外切圓的圓弧j I圍成，所述內(nèi)切圓的圓弧ac和外切圓的圓弧j I被等分徑線ob等分，所述第一曲線包括第一圓弧ah、第一直線hi和第二圓弧ij，所述第一圓弧ah與內(nèi)切圓和等分徑線ob相切，第一直線與等分徑線ob重合，所述第二圓弧ij與外切圓和等分徑線ob相切，第二曲線與第一曲線關(guān)于對稱徑線oa對稱。
[0015]優(yōu)選地，所述第一圓弧ah的半徑rl=Rl/(l/sinB+l)，其中，Rl為內(nèi)切圓半徑，B為邊緣徑線oa與等分徑線ob的夾角;所述第二圓弧i j的半徑r2 = R2/(1/sinC-l)，其中，R2為外切圓半徑，C為等分徑線ob與對稱徑線oc的夾角。
[0016]本發(fā)明還提供了一種噴射裝置，包括:上述旋流器、內(nèi)層圓筒9和外層圓筒10，所述旋流器設(shè)置于內(nèi)層圓筒9和外層圓筒10之間。
[0017](三)有益效果
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明的兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器具有以下有益效果:
[0019](I)其內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道，氣流在斜流通道中沿軸向運動的同時還沿圓周方向運動，當(dāng)旋流器用于燃料和空氣的混合氣時，在斜流通道的作用下，混合氣旋流器出口會產(chǎn)生低速區(qū)，火焰燃燒速率與混合氣的流場速率均衡，可以防止熄火和火焰脈動現(xiàn)象的發(fā)生，提高燃燒的穩(wěn)定性，低速區(qū)還使得未燃燒完全的混合氣回流，回流的混合氣繼續(xù)參與燃燒，提高了燃燒的完全性和效率；
[0020](2)出口段波浪形結(jié)構(gòu)的出口端具有齒形結(jié)構(gòu)，當(dāng)旋流器內(nèi)外兩側(cè)分別通入燃料和空氣時，燃料和空氣可以在齒形結(jié)構(gòu)的作用下充分摻混，并減小摩擦損失，提高了燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率，相比于不具有齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，還減輕了旋流器的重量；
[0021](3)由徑向?qū)ΨQ的第一曲線和第二曲線組成的波浪形截面曲線，可以使斜流通道內(nèi)的氣流流場速率更加均勻，有利于進一步提高燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率；
[0022](4)通過調(diào)節(jié)波浪形結(jié)構(gòu)波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度，可以改變反應(yīng)流體沿圓周方向旋轉(zhuǎn)運動的軌跡，反應(yīng)流體流場速率隨之變化，以便更好地實現(xiàn)火焰燃燒速率與反應(yīng)流體流場速率的匹配。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施例旋流器的三維示意圖；
[0024]圖2為圖1所示旋流器的波浪形結(jié)構(gòu)出口端的內(nèi)切圓和外切圓示意圖；
[0025]圖3為圖1所示的旋流器的波浪形結(jié)構(gòu)出口端與內(nèi)切圓和外切圓的位置關(guān)系圖；
[0026]圖4為圖1所示旋流器的波浪形結(jié)構(gòu)出口端參數(shù)示意圖；
[0027]圖5為圖1所示旋流器的波浪形截面曲線與進口段進口圓弧示意圖；
[0028]圖6為圖5所示波浪形結(jié)構(gòu)出口端的波浪形截面曲線的最大扭轉(zhuǎn)角度示意圖；
[0029]圖7為圖5所示旋流器的波浪形截面曲線與進口段進口圓弧的側(cè)視圖；
[0030]圖8為圖5所示旋流器的波浪形截面曲線與進口段進口圓弧的俯視圖；
[0031]圖9為圖5所示的旋流器的波浪形截面曲線的曲面示意圖；
[0032]圖10為本發(fā)明實施例的波浪形結(jié)構(gòu)出口端為齒形結(jié)構(gòu)的旋流器三維示意圖；
[0033]圖11為單齒結(jié)構(gòu)的旋流器示意圖；
[0034]圖12為雙齒結(jié)構(gòu)的旋流器示意圖；
[0035]圖13為本發(fā)明實施例的噴射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]【符號說明】
[0037]1-進口；2-斜流通道;3-出口端;4、5、6_波浪形截面曲線；7-圓弧;8-曲面;9-內(nèi)層圓筒;10-外層圓筒；
[0038]A-波浪形截面曲線輪廓的角度;B-邊緣徑線oa和等分徑線ob的夾角；C-等分徑線ob和對稱徑線oc的夾角;E-波浪形結(jié)構(gòu)出口端的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度;H-旋流器的軸向高度;Hl-波浪形截面曲線4和5之間的軸向距離、波浪形截面曲線5和6之間的軸向距離;H2-波浪形截面曲線6與圓弧7之間的軸向距離;Rl-波浪形結(jié)構(gòu)出口端內(nèi)切圓的半徑；R2-波浪形結(jié)構(gòu)出口端外切圓的半徑;r 1-第一圓弧的半徑;r2-第二圓弧的半徑;a、b、c、d、e_角度A對應(yīng)的內(nèi)切圓圓弧等分點;O-內(nèi)切圓和外切圓的圓心;ah-第一圓弧;h1-第一直線；i j-第二圓弧;f-邊緣徑線oa上的點;g_對稱徑線oc上的點；內(nèi)切圓的圓弧ac ；外切圓的圓弧
jlo
【具體實施方式】
[0039]本發(fā)明提出了一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器，該旋流器上的斜流通道可以實現(xiàn)燃燒反應(yīng)物的旋流與噴射，齒形結(jié)構(gòu)的出口端可以促進燃燒反應(yīng)物的摻混、減小燃燒反應(yīng)物的摩擦損失，該旋流器兼具旋流、噴射和促進摻混三種作用，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕的優(yōu)點，能夠減少燃燒器的部件數(shù)目、減小燃燒器尺寸、減輕燃燒器重量。
[0040]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
[0041]參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種旋流器，其包括進口段和出口段，出口段由N個波浪形結(jié)構(gòu)沿周向排列而成，波浪形結(jié)構(gòu)沿軸向不同位置處具有相同形狀的波浪形截面曲線，波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度沿下游方向逐漸增大，沿軸向所有位置處的波浪形截面曲線形成波浪形結(jié)構(gòu)的曲面8，波浪形結(jié)構(gòu)曲面內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道2，其中，波浪形結(jié)構(gòu)的數(shù)量N不予限制，只要能實現(xiàn)兼具旋流、噴射與摻混作用即可，數(shù)量N的取值例如但不限于2^N^lOOo
[0042]進口段的進口 I具有圓形截面曲線，其整體沿軸向逐漸過渡至出口段，即進口段進口的每一段圓弧沿軸向逐漸過渡至出口段的一個波浪形結(jié)構(gòu)，進口段進口的每一段圓弧均對應(yīng)出口段的一個波浪形結(jié)構(gòu)。
[0043]如圖10、11和12所示，出口段的波浪形結(jié)構(gòu)的出口端3具有齒形結(jié)構(gòu)，齒形結(jié)構(gòu)可以采用單齒結(jié)構(gòu)(圖10、圖11)、雙齒結(jié)構(gòu)(圖12)或多齒結(jié)構(gòu)，齒形結(jié)構(gòu)的齒數(shù)量可以為1-1000個，齒形結(jié)構(gòu)的輪廓可以是正弦波形、三角形、四邊形、帶倒角的四邊形，優(yōu)選為四邊形。
[0044]本發(fā)明實施例的旋流器，其內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道，氣體由進口段至出口段的方向流動，氣體流經(jīng)進口段后進入出口段的斜流通道，氣流在斜流通道中沿軸向運動的同時還沿圓周方向運動，并由出口段噴出旋流器，從而產(chǎn)生旋流效果。當(dāng)旋流器用于燃料和空氣的混合氣時，在斜流通道的作用下，混合氣旋流器出口會產(chǎn)生低速區(qū)，點火燃燒后，火焰燃燒速率與混合氣的流場速率均衡，可以防止熄火和火焰脈動現(xiàn)象的發(fā)生，提高燃燒的穩(wěn)定性，低速區(qū)還使得未燃燒完全的混合氣回流，回流的混合氣繼續(xù)參與燃燒，提高了燃燒的完全性和效率。同時，出口段波浪形結(jié)構(gòu)的出口端具有齒形結(jié)構(gòu)，當(dāng)旋流器內(nèi)外兩側(cè)分別通入燃料和空氣時，除具有上述旋流噴射效果外，燃料和空氣可以在齒形結(jié)構(gòu)的作用下充分摻混，并減小摩擦損失，提高了燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率，相比于不具有齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，還減輕了旋流器的重量，可以用于各種燃燒器的噴射裝置中。
[0045]在本實施例中，旋流器為整體呈圓筒狀的結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩側(cè)是指圓筒狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部一側(cè)和外部一層，其軸向為圓筒狀結(jié)構(gòu)對稱軸延伸的方向，其周向為以對稱軸為中心的圓周方向，截面是指與垂直于軸向的平面，下游方向是指從進口段的進口 I至出口段的出口的方向。
[0046]進一步地，本發(fā)明實施例的旋流器，其波浪形結(jié)構(gòu)的波浪形截面曲線由徑向?qū)ΨQ的第一曲線和第二曲線組成。圖2示出了波浪形結(jié)構(gòu)出口端的內(nèi)切圓和外切圓，其半徑分別為Rl和R2，A表示一個波浪形截面曲線輪廓的角度，a、b、c、d、e分別為角度A對應(yīng)的內(nèi)切圓的圓弧等分點。圖3和圖4示出了波浪形結(jié)構(gòu)出口端的波浪形截面曲線與內(nèi)切圓和外切圓的位置關(guān)系，內(nèi)切圓與波浪形截面曲線開口端相切，外切圓與波浪形截面曲線閉口端相切，對稱徑線oc為波浪形截面曲線的對稱軸，第一曲線和第二曲線關(guān)于對稱徑線oc對稱，以波浪形截面曲線的第一曲線為例進行說明，第一曲線由內(nèi)切圓的邊緣徑線oa和對稱徑線oc、內(nèi)切圓的圓弧ac和外切圓的圓弧j I圍成，內(nèi)切圓的圓弧ac和外切圓的圓弧j I被等分徑線ob等分，第一曲線由第一圓弧ah、第一直線hi和第二圓弧ij組成，邊緣徑線oa和等分徑線ob的夾角B與等分徑線ob和對稱徑線oc的夾角C相等。
[0047]第一圓弧ah分別與內(nèi)切圓和等分徑線ob相切于點a和點h，f為邊緣徑線oa上的點且fh垂直于等分徑線ob，線段af和fh的長度等于第一圓弧ah的半徑rl，即滿足sinB = rl/(Rl-rl), BPrl =Rl/(1/sinB+l)；
[0048]第二圓弧ij分別與外切圓和等分徑線ob相切于點j和點i，g為對稱徑線oc上的點且gi垂直于等分徑線ob，線段gi和gj的長度等于第二圓弧ij的半徑r2，即滿足sinC = r2/(R2+r2)，即r2 = R2/(l/sinC-l)。與波浪形截面曲線的第一曲線對稱的第二曲線形狀可參照上述形狀，在此不再贅述。徑向為旋流器圓筒狀結(jié)構(gòu)的半徑方向，即內(nèi)切圓和外切圓的半徑方向。
[0049]具有上述波浪形結(jié)構(gòu)的旋流器，可以使斜流通道內(nèi)的氣流流場速率更加均勻，有利于進一步提高燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率。
[0050]優(yōu)選地，進口段和出口段的軸向高度可以相同，即旋流器從二分之一軸向高度處開始，其截面形狀為波浪形截面曲線。
[0051]在本實施例中，波浪形結(jié)構(gòu)波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度是指，波浪形結(jié)構(gòu)波浪形截面曲線與該波浪形結(jié)構(gòu)對應(yīng)的進口段進口的圓弧之間的夾角，如圖5所示，同一波浪形結(jié)構(gòu)不同位置處的波浪形截面曲線4、5、6與該波浪形結(jié)構(gòu)對應(yīng)的進口段進口的圓弧7之間具有不同夾角，其中，波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度沿下游方向按照一分布規(guī)律逐漸增大，優(yōu)選地，該分布規(guī)律為線性分布，如圖6所示，波浪形結(jié)構(gòu)出口端的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度為E，E為波浪形結(jié)構(gòu)的波浪形截面曲線的最大扭轉(zhuǎn)角度。波浪形結(jié)構(gòu)的軸向高度為H*位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度為D = H*/HXE，H為旋流器的軸向高度，即進口至出口之間的距離。
[0052]如圖7和圖8所示，其中波浪形截面曲線4和5之間的軸向距離、波浪形截面曲線5和6之間的軸向距離相同，均為Hl且H1=H/4，H為旋流器的軸向高度，波浪形截面曲線6與圓弧7之間的軸向距離為H2，且H2 = H/2，由上述扭轉(zhuǎn)角度的線性分布規(guī)律可知，波浪形截面曲線6的扭轉(zhuǎn)角度為E/2，波浪形截面曲線5的扭轉(zhuǎn)角度為3E/4，波浪形截面曲線4的扭轉(zhuǎn)角度為E，如圖9所示，波浪形截面曲線4、5、6以及所有相同形狀的波浪形截面曲線形成波浪形結(jié)構(gòu)的曲面8。
[0053]本發(fā)明實施例的旋流器，通過調(diào)節(jié)波浪形結(jié)構(gòu)波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度，可以改變反應(yīng)流體沿圓周方向旋轉(zhuǎn)運動的軌跡，反應(yīng)流體流場速率隨之變化，以便更好地實現(xiàn)火焰燃燒速率與反應(yīng)流體流場速率的匹配。
[0054]在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種用于燃燒器的噴射裝置，例如噴嘴，其包括上述旋流器、內(nèi)層圓筒9和外層圓筒10，如圖13所示，旋流器設(shè)置于內(nèi)層圓筒9和外層圓筒10之間，氣體進入噴嘴后，在斜流通道中沿軸向運動的同時還沿圓周方向運動，由出口噴出后產(chǎn)生旋流效果，當(dāng)旋流器用于燃料和空氣的混合氣時，在斜流通道的作用下，噴嘴出口會產(chǎn)生低速區(qū)，點火燃燒后，火焰燃燒速率與混合氣的流場速率均衡，可以防止熄火和火焰脈動現(xiàn)象的發(fā)生，提高燃燒的穩(wěn)定性，低速區(qū)還使得未燃燒完全的混合氣回流，回流的混合氣繼續(xù)參與燃燒，提高了燃燒的完全性和效率。同時，波浪形結(jié)構(gòu)的出口端具有齒形結(jié)構(gòu)，當(dāng)旋流器內(nèi)外兩側(cè)分別通入燃料和空氣時，燃料和空氣可以在齒形結(jié)構(gòu)的作用下充分摻混，并減小摩擦損失，提高了燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率，相比于不具有齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，還減輕了噴嘴的重量。
[0055]需要說明的是，在附圖或說明書正文中，未繪示或描述的實現(xiàn)方式，均為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式，并未進行詳細(xì)說明。此外，上述對各元件的定義并不僅限于實施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對其進行簡單地更改或替換，例如:
[0056](I)波浪形結(jié)構(gòu)還可以采用其他構(gòu)造，只要能夠完成相同的功能即可；
[0057](2)本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但這些參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計約束內(nèi)近似于相應(yīng)值；
[0058](3)實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍；
[0059](4)上述實施例可基于設(shè)計及可靠度的考慮，彼此混合搭配使用或與其他實施例混合搭配使用，即不同實施例中的技術(shù)特征可以自由組合形成更多的實施例。
[0060]綜上所述，本發(fā)明提供的旋流器，其內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道，氣體由進口段至出口段的方向流動，氣體流經(jīng)進口段后進入出口段的斜流通道，氣流在斜流通道中沿軸向運動的同時還沿圓周方向運動，并由出口段噴出旋流器，從而產(chǎn)生旋流效果。當(dāng)旋流器用于燃料和空氣的混合氣時，在斜流通道的作用下，混合氣旋流器出口會產(chǎn)生低速區(qū)，點火燃燒后，火焰燃燒速率與混合氣的流場速率均衡，可以防止熄火和火焰脈動現(xiàn)象的發(fā)生，提高燃燒的穩(wěn)定性，低速區(qū)還使得未燃燒完全的混合氣回流，回流的混合氣繼續(xù)參與燃燒，提高了燃燒的完全性和效率。同時，出口段波浪形結(jié)構(gòu)的出口端具有齒形結(jié)構(gòu)，當(dāng)旋流器內(nèi)外兩側(cè)分別通入燃料和空氣時，除具有上述旋流噴射效果外，燃料和空氣可以在齒形結(jié)構(gòu)的作用下充分摻混，并減小摩擦損失，提高了燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率，相比于不具有齒形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，還減輕了旋流器的重量。由徑向?qū)ΨQ的第一曲線和第二曲線組成的波浪形截面曲線，可以使斜流通道內(nèi)的氣流流場速率更加均勻，有利于進一步提高燃燒的穩(wěn)定性、完全性和效率。通過調(diào)節(jié)波浪形結(jié)構(gòu)波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度，可以改變反應(yīng)流體沿圓周方向旋轉(zhuǎn)運動的軌跡，反應(yīng)流體流場速率隨之變化，以便更好地實現(xiàn)火焰燃燒速率與反應(yīng)流體流場速率的匹配。
[0061]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種兼具旋流、噴射與摻混作用的旋流器，其特征在于，包括:進口段和出口段； 所述進口段沿軸向逐漸過渡至出口段，所述出口段由多個波浪形結(jié)構(gòu)沿周向排列而成，所述波浪形結(jié)構(gòu)的內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道(2)，所述波浪形結(jié)構(gòu)的出口端(3)具有齒形結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述波浪形結(jié)構(gòu)沿軸向不同位置處的波浪形截面曲線具有相同形狀，所述不同位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度沿下游方向逐漸增大，沿軸向所有位置處的波浪形截面曲線形成波浪形結(jié)構(gòu)的曲面(8)，所述波浪形結(jié)構(gòu)的曲面內(nèi)外兩側(cè)形成斜流通道(2)。3.如權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述齒形結(jié)構(gòu)為單齒結(jié)構(gòu)、雙齒結(jié)構(gòu)或多齒結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述齒形結(jié)構(gòu)的輪廓為正弦波形、三角形、四邊形或帶倒角的四邊形。5.如權(quán)利要求2所述的旋流器，其特征在于，所述進口段的進口(I)具有圓形截面曲線，所述圓形截面曲線的每一段圓弧沿軸向逐漸過渡至所述出口段的一個波浪形結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求2所述的旋流器，其特征在于，所述不同位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度沿下游方向按照線性分布規(guī)律逐漸增大。7.如權(quán)利要求6所述的旋流器，其特征在于，所述不同位置處的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度為H*/H X E，其中，H為旋流器的軸向高度，E為波浪形結(jié)構(gòu)出口端的波浪形截面曲線的扭轉(zhuǎn)角度，H*為不同位置處的波浪形截面曲線的軸向高度。8.如權(quán)利要求7所述的旋流器，其特征在于，所述波浪形結(jié)構(gòu)的波浪形截面曲線與內(nèi)切圓和外切圓相切，其包括第一曲線和第二曲線，所述第一曲線由所述內(nèi)切圓的邊緣徑線(oa)和對稱徑線(oc)、內(nèi)切圓的圓弧(ac)和外切圓的圓弧(j I)圍成，所述內(nèi)切圓的圓弧(ac)和外切圓的圓弧(jl)被等分徑線(ob)等分，所述第一曲線包括第一圓弧(ah)、第一直線(hi)和第二圓弧(ij)，所述第一圓弧(ah)與內(nèi)切圓和等分徑線(ob)相切，第一直線與等分徑線(ob)重合，所述第二圓弧(ij)與外切圓和等分徑線(ob)相切，第二曲線與第一曲線關(guān)于對稱徑線(oa)對稱。9.如權(quán)利要求8所述的旋流器，其特征在于，所述第一圓弧(ah)的半徑rl=Rl/(l/sinB+ 1)，其中，Rl為內(nèi)切圓半徑，B為邊緣徑線(oa)與等分徑線(ob)的夾角;所述第二圓弧(ij)的半徑r2 = R2/(l/sinC-l)，其中，R2為外切圓半徑，C為等分徑線(ob)與對稱徑線(oc)的夾角。10.—種噴射裝置，其特征在于，包括:權(quán)利要求1至9中任一項權(quán)利要求所述的旋流器、內(nèi)層圓筒(9)和外層圓筒(10)，所述旋流器設(shè)置于內(nèi)層圓筒(9)和外層圓筒(10)之間。
【文檔編號】F23R3/12GK106016358SQ201610371831
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】李鋼
【申請人】中國科學(xué)院工程熱物理研究所