本發(fā)明實(shí)施例涉及流體機(jī)械技術(shù)，尤其涉及一種非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備。

背景技術(shù)：

射流(指流體從管口、孔口、狹縫射出，并同周圍流體摻混的一股流動(dòng)的流體)在人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中隨處可見，如常見于熱傳導(dǎo)、抑制噪聲，燃料注射、污染物的擴(kuò)散、升力增加和推力矢量控制等領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn)，非圓形射流具有軸系轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，可以增強(qiáng)流體的質(zhì)量摻混和動(dòng)量交換。

合成射流技術(shù)是用于控制產(chǎn)生上述射流的一種高效的主動(dòng)流動(dòng)控制技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的連續(xù)射流，合成射流在流動(dòng)近場(chǎng)具有更強(qiáng)的輸運(yùn)和摻混能力。基于上述非圓形射流和合成射流的特性，研究人員發(fā)現(xiàn)非圓形合成射流可以有效提高射流控制的效率。但是現(xiàn)有技術(shù)，還沒有有效的生成非圓形合成射流的設(shè)備，使得非圓形合成射流的研究受到制約。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，以產(chǎn)生非圓形合成射流。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，包括：具有第一腔體的發(fā)射本體、驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接的振動(dòng)裝置和具有第二腔體的發(fā)射部；

所述發(fā)射本體的第一端與所述發(fā)射部的第二端可拆卸連接，所述發(fā)射部的第一端設(shè)置有非圓形孔口，所述第一腔體與所述第二腔體連通；

所述振動(dòng)裝置設(shè)置在所述第一腔體中，并在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下壓縮所述第一腔體中的流體，以使所述流體在所述非圓形孔口處產(chǎn)生非圓形合成射流。

在本發(fā)明的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)射部的非圓形孔口為細(xì)長(zhǎng)形狀孔口、正多邊形狀孔口或者帶裂片形狀孔口。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述產(chǎn)生設(shè)備還包括至少一個(gè)擾流片，所述擾流片與所述發(fā)射部的第一端連接。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述擾流片為三角形的擾流片，所述三角形的擾流片的底邊與所述發(fā)射部的第一端的側(cè)壁連接，所述三角形的擾流片與所述發(fā)射部的軸線構(gòu)成第一夾角。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)射部的第一端的內(nèi)壁上沿著軸向設(shè)置有至少一個(gè)溝槽。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述振動(dòng)裝置為彈性薄膜或者活塞。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述產(chǎn)生設(shè)備還包括控制裝置，所述控制裝置與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接；

所述控制裝置，用于向所述驅(qū)動(dòng)裝置輸出控制指令；

所述驅(qū)動(dòng)裝置，用于根據(jù)所述控制指令驅(qū)動(dòng)所述振動(dòng)裝置運(yùn)行，所述控制指令包括激勵(lì)信號(hào)。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制指令還包括吹程時(shí)長(zhǎng)和吸程時(shí)長(zhǎng)。

在本發(fā)明的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)射本體和所述發(fā)射部均為管柱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，通過(guò)設(shè)置具有第一腔體的發(fā)射本體、驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接的振動(dòng)裝置和具有第二腔體的發(fā)射部；所述發(fā)射本體的第一端與所述發(fā)射部的第二端可拆卸連接，所述發(fā)射部的第一端設(shè)置有非圓形孔口，所述第一腔體與所述第二腔體連通；所述振動(dòng)裝置設(shè)置在所述第一腔體中，并在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下壓縮所述第一腔體中的流體，以使所述流體在所述非圓形孔口處產(chǎn)生非圓形合成射流。本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需要改變發(fā)射部，以產(chǎn)生不同形狀和特性的非圓形合成射流，以滿足不同的研究需要。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1a為細(xì)長(zhǎng)形狀孔口的非圓形孔口示意圖；

圖1b為正多邊形狀孔口的非圓形孔口示意圖；

圖1c為帶裂片形狀孔口的非圓形孔口示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為在橢圓形孔口設(shè)置三角形擾流片的示意圖；

圖2b為在長(zhǎng)方形孔口設(shè)置三角形擾流片的示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a為正弦波激勵(lì)信號(hào)示意圖；

圖3b為三角形波激勵(lì)信號(hào)示意圖；

圖3c為矩形波激勵(lì)信號(hào)示意圖；

圖4為非圓形孔口為長(zhǎng)寬比為3的矩形的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的非圓形合成射流渦環(huán)示意圖；

圖5為非圓形孔口為長(zhǎng)寬比為5的矩形的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的非圓形合成射流渦環(huán)示意圖；

圖6為非圓形孔口為正三角形的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的非圓形合成射流渦環(huán)示意圖；

圖7為圖5所示的非圓形合成射流的流動(dòng)示意圖。

附體標(biāo)記說(shuō)明：

10：發(fā)射本體；

101：第一腔體；

102：發(fā)射本體的第一端；

103：發(fā)射本體的第二端；

20：驅(qū)動(dòng)裝置；

30：振動(dòng)裝置；

40：發(fā)射部；

401：第二腔體；

402：發(fā)射部的第二端；

403：發(fā)射部的第一端；

404：非圓形孔口；

50：擾流片；

60：控制裝置。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

非圓形合成射流相比于傳統(tǒng)的圓形射流，非圓形渦環(huán)的軸系轉(zhuǎn)換使得射流中與大尺度結(jié)構(gòu)相關(guān)的卷吸特征增強(qiáng)，同時(shí)流向渦與渦環(huán)強(qiáng)烈的相互作用，影響渦環(huán)的變形，提高射流中與小尺度結(jié)構(gòu)相關(guān)的摻混能力，對(duì)流場(chǎng)控制效率的改善更全面。

非圓形合成射流具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括但不限于控制流動(dòng)分離，抑制湍流，提高燃燒效率，增強(qiáng)散熱，推力矢量控制等。有效改善各種機(jī)器的工作效率，降低工作噪音，提高能源的利用率，降低污染物的排放等。

由上述可知，非圓形合成射流技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用前景，本實(shí)施例的提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需要產(chǎn)生不同特性的非圓形合成射流，為非圓形合成射流的研究提供保障。

需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

下面以具體地實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合，對(duì)于相同或相似的概念或過(guò)程可能在某些實(shí)施例不再贅述。

圖1為本發(fā)明提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備可以包括：具有第一腔體101的發(fā)射本體10、驅(qū)動(dòng)裝置20、與所述驅(qū)動(dòng)裝置20連接的振動(dòng)裝置30和具有第二腔體401的發(fā)射部40；所述發(fā)射本體10的第一端102與所述發(fā)射部40的第二端402連接，所述發(fā)射部40的第一端403設(shè)置有非圓形孔口404，所述第一腔體101與所述第二腔體401連通；所述振動(dòng)裝置30設(shè)置在所述第一腔體101中，并在所述驅(qū)動(dòng)裝置20的作用下壓縮所述第一腔體101中的流體，以使所述流體在所述非圓形孔口404處產(chǎn)生非圓形合成射流。

具體的如圖1所示，本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備可以包括發(fā)射本體10、驅(qū)動(dòng)裝置20、振動(dòng)裝置30和發(fā)射部40，其中，發(fā)射本體10具有中空的第一腔體101，發(fā)射部40具有中空的第二腔體401，發(fā)射本體10的第一端102與發(fā)射部40的第二端402連接，使得第一腔體101與第二腔體401連通，發(fā)射部40的第一端403設(shè)置有非圓形孔口404。振動(dòng)裝置30與驅(qū)動(dòng)裝置20連接，振動(dòng)裝置30設(shè)置在第一腔體101中，驅(qū)動(dòng)裝置20設(shè)置在靠近發(fā)射本體10的第二端103附近。

在實(shí)際使用時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置20帶動(dòng)振動(dòng)裝置30發(fā)生振動(dòng)，第一腔體101中的流體在振動(dòng)裝置30的壓縮下，在非圓形孔口404的邊緣處，剪切層發(fā)生流動(dòng)分離，由于k-h不穩(wěn)定性(kelvin–helmholtzinstability)和biot-savart誘導(dǎo)機(jī)制，孔口周向不同位置的流體會(huì)以不同的誘導(dǎo)速度卷起，形成非圓形渦環(huán)。非圓形渦環(huán)離開非圓形孔口404，并向下游運(yùn)動(dòng)，同時(shí)非圓形渦環(huán)會(huì)發(fā)生軸系轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，從而增強(qiáng)射流與大尺度結(jié)構(gòu)相關(guān)的卷吸特征，增加流場(chǎng)的質(zhì)量摻混和動(dòng)量交換。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例還可以對(duì)非圓形孔口404進(jìn)行處理(例如外凸或者內(nèi)凹處理)，使其同時(shí)具有渦流發(fā)生器的效果，可以產(chǎn)生流向渦結(jié)構(gòu)，在主渦環(huán)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，流向渦與主渦環(huán)存在強(qiáng)烈的相互影響，增強(qiáng)了射流與小尺度結(jié)構(gòu)相關(guān)的摻混能力，進(jìn)一步提高了流動(dòng)控制效率。

上述發(fā)射部40的非圓形孔口404的形狀可以是如圖1a所示的細(xì)長(zhǎng)形狀孔口，例如橢圓形、矩形等，還可以是如圖1b所示的正多邊形狀孔口，例如正方形、正三角形、正六邊形等，還可以如圖1c所示的帶裂片形狀孔口，例如十字形、六裂片矩形、六裂片花形等，還可以其他非圓形形狀。

本實(shí)施例中，發(fā)射本體10與發(fā)射部40可拆卸連接，不同的發(fā)射部40具有如圖1a-1c所示的不同形狀的非圓形孔口404。

本實(shí)施例提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，可以有效改變射流流場(chǎng)的輸運(yùn)和摻混特征，改善流動(dòng)控制效果，對(duì)于相同的合成射流初始條件，本實(shí)施例的技術(shù)方案僅通過(guò)更換發(fā)射部40來(lái)改變非圓形孔口404的形狀，進(jìn)而提高了非圓形合成射流的產(chǎn)生效率，節(jié)省成本。

本實(shí)施例的發(fā)射本體10的第一端102與發(fā)射部40的第二端402之間可以通過(guò)螺紋進(jìn)行連接，非圓形孔口404的邊緣(即圖1中虛線框所示部分)可以進(jìn)行倒角，以降低應(yīng)力集中。

本實(shí)施例中，第一腔體101的尺寸、第二腔體401的尺寸以及非圓形孔口404的形狀和尺寸具體根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，本實(shí)施例對(duì)此不做限制。在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第二腔體401的長(zhǎng)度為40～50mm，第二腔體401的厚度為4～5mm，非圓形孔口404的面積為發(fā)射部40的第一端403面積的1/5～1/3。

上述發(fā)射本體10和發(fā)射部40的形狀可以是管體、長(zhǎng)方體、圓錐體或者棱柱體等，本實(shí)施例對(duì)發(fā)射本體10和發(fā)射部40的具體形狀不做限制，只要保證發(fā)射本體10中設(shè)置有第一腔體101，振動(dòng)裝置30可以設(shè)置在其中，并且可以生成渦流即可。發(fā)射部40中設(shè)置有第二腔體401，使得第一腔體101中的渦流可以通過(guò)第二腔體401和非圓形孔口404生成非圓形合成射流即可。

在本實(shí)施例中一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，發(fā)射本體10和發(fā)射部40均為管體，該管體結(jié)構(gòu)的發(fā)射本體10和發(fā)射部40結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且連接簡(jiǎn)單方便。

本發(fā)明實(shí)施例提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，通過(guò)設(shè)置具有第一腔體的發(fā)射本體、驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接的振動(dòng)裝置和具有第二腔體的發(fā)射部；所述發(fā)射本體的第一端與所述發(fā)射部的第二端可拆卸連接，所述發(fā)射部的第一端設(shè)置有非圓形孔口，所述第一腔體與所述第二腔體連通；所述振動(dòng)裝置設(shè)置在所述第一腔體中，并在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下壓縮所述第一腔體中的流體，以使所述流體在所述非圓形孔口處產(chǎn)生非圓形合成射流。本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際需要改變發(fā)射部，以產(chǎn)生不同形狀和特性的非圓形合成射流，以滿足不同的研究需要。

在本發(fā)明的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如圖1所示，本實(shí)施例的振動(dòng)裝置30可以是彈性薄膜或者活塞。

當(dāng)振動(dòng)裝置30為彈性薄膜時(shí)，則彈性薄膜固定設(shè)置在第一腔體101中，驅(qū)動(dòng)裝置20驅(qū)動(dòng)該彈性薄膜振動(dòng)，例如驅(qū)動(dòng)裝置20給彈性薄膜一彈力，使得彈性薄膜振動(dòng)，以壓縮第一腔體101中的流體，以使第一腔體101中的流體通過(guò)非圓形孔口404生成非圓形合成射流。

當(dāng)振動(dòng)裝置30為活塞時(shí)，則該活塞在驅(qū)動(dòng)裝置20的作用下可以沿著第一腔體101的內(nèi)壁做往復(fù)運(yùn)行，以壓縮第一腔體101中的流體，以使第一腔體101中的流體通過(guò)非圓形孔口404生成非圓形合成射流。

圖2為本發(fā)明提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高射流與周圍流體在小尺度結(jié)構(gòu)上的摻混作用，本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備還包括至少一個(gè)擾流片50，所述擾流片50與所述發(fā)射部40的第一端403連接。

如圖2所示，本實(shí)施例在發(fā)射部40的第一端403處設(shè)置有至少一個(gè)擾流片50，具體是在非圓形孔口404處設(shè)置擾流片50。擾流片50的形狀可以是三角形、長(zhǎng)方形或則其他不規(guī)則的形狀等，本實(shí)施例對(duì)擾流片50的具體形狀不做限制。

在本實(shí)施例的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，擾流片50可以是三角形的擾流片50，該三角形的擾流片50的底邊與發(fā)射部40的第一端403的側(cè)壁連接，并與發(fā)射部40的軸線構(gòu)成第一夾角，該第一夾角可以是45°～60°。

如圖2a所示，當(dāng)非圓形孔口404的形狀為橢圓形時(shí)，可以在橢圓形的孔口設(shè)置多個(gè)三角形的擾流片50，其中擾流片50的數(shù)量和分布情況根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，例如擾流片50可以沿著橢圓形孔口等間距排列。其中，每個(gè)擾流片50阻斷的面積為孔口面積的1-2％。如圖2b所示，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)孔口(圖2b示出了長(zhǎng)寬比為3的長(zhǎng)方形孔口)，擾流片50通常設(shè)置在孔口的短邊處，每個(gè)擾流片50阻斷的面積為孔口面積的5-6％。

本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備，通過(guò)在非圓形孔口404處設(shè)置擾流片50，以增加非圓形孔口404的周向激勵(lì)作用，產(chǎn)生流向渦結(jié)構(gòu)，這些流向渦與渦環(huán)之間存在強(qiáng)烈的相互影響，進(jìn)一步增強(qiáng)射流與周圍流體在小尺度結(jié)構(gòu)上的摻混作用。

可選的，本實(shí)施例還可以在發(fā)射部40的第一端403的內(nèi)壁上沿著軸向設(shè)置有至少一個(gè)溝槽(圖中未示出)，這些溝槽與上述擾流片50的作用相同，均用于產(chǎn)生流向渦結(jié)構(gòu)，以增加流向渦與渦環(huán)之間的相互作用，進(jìn)而提高射流與周圍流體在小尺度結(jié)構(gòu)上的摻混作用。

本發(fā)明實(shí)施例提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，通過(guò)在非圓形孔口處設(shè)置擾流片、或者在非圓形孔口處設(shè)置溝槽，以增加非圓形孔口的周向激勵(lì)作用，進(jìn)一步增強(qiáng)射流與周圍流體在小尺度結(jié)構(gòu)上的摻混作用。

圖3為本發(fā)明提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖3所示，本實(shí)施例的產(chǎn)生設(shè)備還可以包括控制裝置60，所述控制裝置60與所述驅(qū)動(dòng)裝置20連接；所述控制裝置60，用于向所述驅(qū)動(dòng)裝置20輸出控制指令；所述驅(qū)動(dòng)裝置20，用于根據(jù)所述控制指令驅(qū)動(dòng)所述振動(dòng)裝置30運(yùn)行，所述控制指令包括激勵(lì)信號(hào)。

具體的，控制裝置60根據(jù)實(shí)際需要，向驅(qū)動(dòng)裝置20輸出控制指令，在本實(shí)施例的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，驅(qū)動(dòng)裝置20用于接收控制指令后，并根據(jù)所述控制指令驅(qū)動(dòng)所述振動(dòng)裝置30運(yùn)行，該所述控制指令可以包括激勵(lì)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)裝置20根據(jù)激勵(lì)信號(hào)來(lái)確定施加給振動(dòng)裝置30的作用力，以帶動(dòng)振動(dòng)裝置30產(chǎn)生不同流速的渦環(huán)，進(jìn)而改變非圓形合成射流的速度型，從而改變射流流場(chǎng)特性。

本實(shí)施例的控制裝置60可以是具有控制功能的電腦、上位機(jī)或者其他的設(shè)備。

本實(shí)施例中，控制裝置60輸出的激勵(lì)信號(hào)可以是如圖3a所示的正弦信號(hào)、如圖3b所示的矩形信號(hào)或者如圖3c所示的三角形信號(hào)，可選的還可以是其他類型的激勵(lì)信號(hào)，本實(shí)施例對(duì)控制裝置60輸出的激勵(lì)信息的類型和參數(shù)不做限制，具體根據(jù)實(shí)際需要確定。

進(jìn)一步的，上述控制裝置60輸出的控制指令中還可以包括吹程時(shí)長(zhǎng)和吸程時(shí)長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)裝置20根據(jù)吹程時(shí)長(zhǎng)和吸程時(shí)長(zhǎng)來(lái)改變非圓形合成射流的速度型。

例如，如圖3b所示的正弦信號(hào)為例，在一個(gè)周期t中，t1為射流的吹程時(shí)長(zhǎng)，t2為射流的吸程時(shí)長(zhǎng)。當(dāng)激勵(lì)信號(hào)的類型確定之后，本實(shí)施例還可以通過(guò)改變激勵(lì)信號(hào)的振幅a、周期t、射流的吹程時(shí)長(zhǎng)t1和射流的吸程時(shí)長(zhǎng)t2的比值來(lái)改變非圓形合成射流的速度型。

為了進(jìn)一步闡釋本實(shí)施例的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，下面進(jìn)行示例性說(shuō)明：

圖4為非圓形孔口為長(zhǎng)寬比為3的矩形的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的非圓形合成射流渦環(huán)示意圖，圖5為非圓形孔口為長(zhǎng)寬比為5的矩形的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的非圓形合成射流渦環(huán)示意圖。如圖4和圖5所示，在渦環(huán)形成并離開非圓形孔口404后，由于渦環(huán)上不同部分自誘導(dǎo)速度的差異，矩形渦環(huán)短邊對(duì)應(yīng)部分的運(yùn)動(dòng)速度要快于長(zhǎng)邊對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度。這樣，使得長(zhǎng)邊部分落在后面，并隨著渦環(huán)向下游運(yùn)動(dòng)逐漸遠(yuǎn)離射流中心線。最后渦環(huán)橫截面相對(duì)于孔口形狀，軸線發(fā)生了90°的旋轉(zhuǎn)，該過(guò)程對(duì)應(yīng)于渦環(huán)的第一次軸系轉(zhuǎn)換。隨著長(zhǎng)寬比的增加，矩形渦環(huán)在形成時(shí)，渦環(huán)短邊對(duì)應(yīng)的部分具有更大的誘導(dǎo)速度，因而渦環(huán)變形也更迅速，更顯著，同時(shí)在發(fā)生第一次軸系轉(zhuǎn)換后，新的長(zhǎng)邊會(huì)繼續(xù)向射流中心線靠近，甚至?xí)嗷ソ佑|，最后分叉成如圖5所示的兩個(gè)小的渦環(huán)結(jié)構(gòu)。

對(duì)于正多邊形狀射流孔口，會(huì)產(chǎn)生不同旋轉(zhuǎn)角度和不同次數(shù)的軸系轉(zhuǎn)換。

圖6為非圓形孔口為正三角形的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備產(chǎn)生的非圓形合成射流渦環(huán)示意圖。如圖6所示，由于三角形渦環(huán)邊和頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)部分的誘導(dǎo)速度不同，渦環(huán)橫截面沿著流向相對(duì)于孔口形狀，軸線不斷進(jìn)行60°的旋轉(zhuǎn)，且圖中顯示了兩次軸系轉(zhuǎn)換過(guò)程?？梢姺菆A形合成射流渦環(huán)存在著典型的軸系轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，而該現(xiàn)象是造成非圓形射流卷吸能力增強(qiáng)的重要原因。

圖7為圖5所示的非圓形合成射流的流動(dòng)示意圖，如圖5和圖7所示，由于矩形渦環(huán)的三維變形和軸系轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，除渦環(huán)運(yùn)動(dòng)軌跡的范圍外，更多的射流與周圍流體之間相互影響發(fā)生，導(dǎo)致射流摻混明顯增強(qiáng)，且隨著渦環(huán)向下游運(yùn)動(dòng)，外側(cè)流場(chǎng)受到擾動(dòng)的范圍逐漸增大。從圖7所示可知，射流擾動(dòng)區(qū)域和最外側(cè)未受擾動(dòng)的流場(chǎng)之間存在明顯的邊界，并呈逐漸擴(kuò)散的形態(tài)，進(jìn)一步證明本實(shí)施例的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備可以穩(wěn)定產(chǎn)生具有強(qiáng)的擾動(dòng)和摻混特征的非圓形合成射流。

本發(fā)明實(shí)施例提供的非圓形合成射流的產(chǎn)生設(shè)備，通過(guò)在產(chǎn)生設(shè)備中設(shè)置控制裝置，控制裝置通過(guò)改變輸出給驅(qū)動(dòng)裝置的控制命令來(lái)改變驅(qū)動(dòng)裝置輸出給振動(dòng)裝置的振動(dòng)力，以帶動(dòng)振動(dòng)裝置產(chǎn)生不同流速的渦環(huán)，進(jìn)而改變非圓形合成射流的速度型，從而改變射流流場(chǎng)特性。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。