本發(fā)明屬于霧化噴嘴，具體涉及一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴。

背景技術：

1、納米吸能材料為均勻的可流動流體，當受到外力沖擊時，沖擊能轉化為固液的界面能和摩擦熱能，當外力撤銷后，功能液體流出納米孔道，材料可多次重復利用，能量吸收密度可達到60j/g以上，是傳統(tǒng)吸能材料的幾十倍乃至幾百倍以上，面對非線性、高速沖擊甚至多次沖擊時，吸能效果依然優(yōu)異。

2、納米吸能材料由非浸潤性液體與分子篩組成，非浸潤性液體為去離子水、潤滑油、乙二醇、丙三醇、氯化鈉、碳酸鈉、氯化鉀、碳酸鉀、六偏磷酸鈉、氯化十六烷基三甲基氯化銨粉體、瓊脂、糊精、羧甲基纖維素鈉和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種，分子篩為納米多孔材料，具體為納米多孔分子篩zsm-5、zsm-22、沸石、二氧化硅、氧化鋁、硅土、活性炭、二氧化鈦和碳納米管的一種或者多種。

3、現(xiàn)有的納米吸能材料采用灌裝工藝，將納米吸能材料灌裝在預設高分子外殼中，用于實現(xiàn)吸能。而針對大平面狀物體的防護，采用噴霧方式則更為合適，但現(xiàn)有技術中尚未存在針對納米吸能材料的霧化噴嘴，主要原因在于，納米吸能材料具有非牛頓流體的特性，且粘度在40000?mpa·s以上，其內(nèi)部含有分子篩結構，如何設置制備處滿足上述要求的霧化噴嘴是亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，用于解決現(xiàn)有設備沒有涉及針對納米吸能材料的霧化噴嘴。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

3、本發(fā)明公開了一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，包括：

4、圓柱狀筒體，所述圓柱狀筒體的側壁連同設置有進料口；

5、環(huán)流氣泡發(fā)生器，所述環(huán)流氣泡發(fā)生器設置在圓柱狀筒體內(nèi)部；所述環(huán)流氣泡發(fā)生器與圓柱狀筒體的內(nèi)側壁之間存有間隙；所述環(huán)流氣泡發(fā)生器的外周設置有若干導流翅片；所述若干導流翅片與圓柱狀筒體配合，沿著進料口的物料運動方向從上游到下游依次形成有緩沖腔、物料改性腔和均壓腔；所述若干導流翅片之間的環(huán)流氣泡發(fā)生器表面設置有通孔；

6、噴頭，所述噴頭設置在圓柱狀筒體的末端，噴頭的心部設置有噴口；所述環(huán)流氣泡發(fā)生器的末端設置有氣孔；所述氣孔的軸線與噴口的軸線重合。

7、進一步地，所述緩沖腔、物料改性腔和均壓腔的體積比為1：（2.0~2.5）：（1.8-2.3）。

8、進一步地，位于物料運動方向上游的導流翅片的延伸方向與環(huán)流氣泡發(fā)生器的軸線呈第一角度設置；位于物料運動方向下游的導流翅片的延伸方向與環(huán)流氣泡發(fā)生器的軸線呈第二角度設置；

9、所述第一角度的取值范圍為20~45°；所述第二角度為所述第一角度的0.4-0.6倍；

10、所述第一角度和第二角度朝同一側偏轉；

11、位于物料運動方向上游的導流翅片具有第一流通面積；位于物料運動方向下游的導流翅片具有第二流通面積；

12、所述第二流通面積大于第一流通面積。

13、進一步地，所述通孔的截面積與氣孔的截面積相比為1：（0.7~1）。

14、進一步地，所述物料改性腔內(nèi)的環(huán)流氣泡發(fā)生器表面設置有至少一圈繞其軸線的弧形槽；所述通孔設置在弧形槽的最低點。

15、進一步地，所述弧形槽的最低點與非弧形槽區(qū)域之間的距離為l1；所述非弧形槽區(qū)域的環(huán)流氣泡發(fā)生器外表面與圓柱狀筒體內(nèi)表面之間的距離為l2；弧形槽沿所述環(huán)流氣泡發(fā)生器軸線的長度投影為l3；

16、l1、l2和l3之間滿足下式：

17、；

18、其中，和為各自方程式的修正系數(shù)。

19、進一步地，當包含多個弧形槽時，位于物料運動方向上游的弧形槽上所開設的通孔的直徑小于物料運動方向下游的弧形槽上所開設的通孔直接；所述通孔的孔徑大小不超過0.5mm。

20、進一步地，當包含多個弧形槽時，位于物料運動方向下游的弧形槽由大小不同的通孔間隔而成，大小不同的通孔中，大孔孔徑與小孔孔徑之比為（1.5~2.0）：1。

21、進一步地，所述噴頭由內(nèi)到外依次包括收縮段和擴張段；所述收縮段和擴張段均為錐體形狀，且收縮段的內(nèi)錐面的頂角大于擴張段的內(nèi)錐面的頂角。

22、進一步地，所述氣孔由環(huán)流氣泡發(fā)生器的末端收縮而成；所述氣孔包括外錐形面和內(nèi)錐形面，所述外錐形面與噴頭的收縮段的內(nèi)錐面之間形成擾流腔；所述外錐形面與噴頭的收縮段的內(nèi)錐面具有相同的錐度，且兩者間的距離大于均壓腔外徑和內(nèi)徑之差；

23、所述收縮段與擴張段在噴頭軸線方向上的投影長度之比為10：（1.2~2.0）；

24、所述內(nèi)錐形面的延長線與所述收縮段的內(nèi)錐面相交，且交點與噴頭的最小內(nèi)徑處之間的距離為噴頭的最小內(nèi)徑的1/3~1/4；

25、所述氣孔的最小內(nèi)徑為d1，所述噴頭的最小內(nèi)徑為d2，d1小于d2；

26、所述內(nèi)錐形面的頂角范圍為50°-60°，所述外錐形面的頂角范圍為85°~95°。

27、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

28、本發(fā)明公開了一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，由于納米吸能材料具有非牛頓流體特性，若保持穩(wěn)定壓力進行泵送，則阻力較大，無法進行持續(xù)噴涂，但若采用間歇供給物料，則噴涂過程中的霧化程度不同，導致噴涂質(zhì)量較差，本發(fā)明通過在流翅片之間設置通孔，當環(huán)流氣泡發(fā)生器，對納米吸能材料內(nèi)進行氣體泵送時，氣體充當彈性墊，即使采用穩(wěn)定壓力進行泵送，納米吸能材料能夠持續(xù)穩(wěn)定泵送，提高了噴涂質(zhì)量；其次，氣體對所述納米吸能材料進行改性，較大的壓力被氣體所吸收，降低納米吸能材料內(nèi)納米多孔材料的破壞；同時，一流動路徑的氣體通過氣孔噴出，用于實現(xiàn)環(huán)狀流噴涂，改善了噴涂均勻性，提高了噴涂質(zhì)量。

技術特征：

1.一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，所述緩沖腔（30）、物料改性腔（31）和均壓腔（32）的體積比為1：（2.0~2.5）：（1.8-2.3）。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，位于物料運動方向上游的導流翅片（21）的延伸方向與環(huán)流氣泡發(fā)生器（20）的軸線呈第一角度設置；位于物料運動方向下游的導流翅片（21）的延伸方向與環(huán)流氣泡發(fā)生器（20）的軸線呈第二角度設置；

4.根據(jù)權利要求1所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，所述通孔（22）的截面積與氣孔（23）的截面積相比為1：（0.7~1）。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，所述物料改性腔（31）內(nèi)的環(huán)流氣泡發(fā)生器（20）表面設置有至少一圈繞其軸線的弧形槽（24）；所述通孔（22）設置在弧形槽（24）的最低點。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，所述弧形槽（24）的最低點與非弧形槽區(qū)域之間的距離為l1；所述非弧形槽區(qū)域的環(huán)流氣泡發(fā)生器（20）外表面與圓柱狀筒體（10）內(nèi)表面之間的距離為l2；弧形槽（24）沿所述環(huán)流氣泡發(fā)生器（20）軸線的長度投影為l3；

7.根據(jù)權利要求5所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，當包含多個弧形槽（24）時，位于物料運動方向上游的弧形槽（24）上所開設的通孔（22）的直徑小于物料運動方向下游的弧形槽（24）上所開設的通孔（22）直接；所述通孔（22）的孔徑大小不超過0.5mm。

8.根據(jù)權利要求5所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，當包含多個弧形槽（24）時，位于物料運動方向下游的弧形槽（24）由大小不同的通孔（22）間隔而成，大小不同的通孔（22）中，大孔孔徑與小孔孔徑之比為（1.5~2.0）：1。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，所述噴頭（40）由內(nèi)到外依次包括收縮段（42）和擴張段（43）；所述收縮段（42）和擴張段（43）均為錐體形狀，且收縮段（42）的內(nèi)錐面的頂角大于擴張段（43）的內(nèi)錐面的頂角。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，其特征在于，所述氣孔（23）由環(huán)流氣泡發(fā)生器（20）的末端收縮而成；所述氣孔（23）包括外錐形面（230）和內(nèi)錐形面（231），所述外錐形面（230）與噴頭（40）的收縮段（42）的內(nèi)錐面之間形成擾流腔（33）；所述外錐形面（230）與噴頭（40）的收縮段（42）的內(nèi)錐面具有相同的錐度，且兩者間的距離大于均壓腔（32）外徑和內(nèi)徑之差；

技術總結
本發(fā)明公開了一種適于納米吸能材料的霧化噴嘴，屬于霧化噴嘴技術領域。本發(fā)明公開的霧化噴嘴包括：圓柱狀筒體，所述圓柱狀筒體側壁設置有進料口；環(huán)流氣泡發(fā)生器，環(huán)流氣泡發(fā)生器設置于所述圓柱狀筒體內(nèi)，環(huán)流氣泡發(fā)生器外周具有兩個導流翅片，兩導流翅片之間設置有通孔，兩導流翅片與圓柱狀筒體配合，沿著物料運動方向從上游到下游依次形成有緩沖腔、物料改性腔以及均壓腔；噴頭，噴頭設置于圓柱狀筒體的末端，其心部設置有噴口，環(huán)流氣泡發(fā)生器的末端設置有氣孔，氣孔的軸線與所述噴口的軸線重合；通過將氣泡流與環(huán)狀流結合，對納米吸能材料進行物理改性，降低對納米吸能材料的損壞程度，以實現(xiàn)對納米吸能材料的噴涂。

技術研發(fā)人員：馬嘯,景欣瑞,趙越,弋強,劉彥軍,王若禹,武科陽,楊森,梁曉成,宋美濤,丁鑫,張嘉庚
受保護的技術使用者：陜西煤業(yè)化工技術研究院有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6