1.一种纳米级空泡发生装置，其特征在于，包括壳体、进气道（400）和喷嘴（500）；所述壳体内设有混合腔室（300），所述混合腔室（300）外部设有吸水室（600），所述吸水室（600）用于连通液体介质；所述混合腔室（300）与吸水室（600）之间通过导向孔（301）连通，用于使液体介质进入混合腔室（300）时形成旋流；所述混合腔室（300）内设有进气道（400），用于向混合腔室（300）内提供气体介质；所述液体介质和气体介质在混合腔室（300）内混合后产生纳米级空泡，所述混合腔室（300）上安装喷嘴（500），用于输出纳米级空泡；

所述混合腔室（300）的壁面上轴向均布若干组导向孔，每组导向孔沿周向均布若干个导向孔；所述导向孔到混合腔室（300）底部的距离大于3/4混合腔室（300）高度；位于混合腔室（300）外壁面所述导向孔（301）的中心到周向上混合腔室（300）轴心的连线与导向孔（301）的轴线形成夹角α范围在30°60°；

~

所述混合腔室（300）底部中心安装进气嘴（401），在混合腔室（300）底部中心外设有凹形空间，使混合腔室（300）底部的截面呈ω型；所述进气嘴（401）伸出混合腔室（300）底面；

所述进气嘴（401）伸出部分为球状或圆台状。

2.根据权利要求1所述的纳米级空泡发生装置，其特征在于，所述吸水室（600）为环形空间，所述吸水室（600）与混合腔室（300）同轴；所述混合腔室（300）内进气道（400）的轴线与混合腔室（300）同轴，用于使气体介质射入旋流的液体介质中心。

3.根据权利要求1所述的纳米级空泡发生装置，其特征在于，所述壳体上设有进水口（601），所述进水口（601）的进口截面和出口截面比为2:1 3:1；所述进水口（601）的出口与~吸水室（600）连通。

4.根据权利要求1所述的纳米级空泡发生装置，其特征在于，进入所述混合腔室（300）的气体介质体积与进入所述混合腔室（300）的液体介质体积的比值在1/50 1/10之间。

~

5.一种根据权利要求1‑4任一项所述的纳米级空泡发生装置的设计方法，其特征在于，已知目标微纳米气泡的数量n和目标微纳米气泡直径di，根据下面公式确定混合腔室（300）内的进气量Qa和混合腔室（300）内的进液量QL：，

50Qa≥QL≥10Qa，

式中：

n为目标微纳米气泡的数量；

di为目标微纳米气泡直径；

Qa为进气量，L/s；

t为通气时间，s；

QL为进液量，L/s；

k5为第五经验参数。

6.根据权利要求5所述的纳米级空泡发生装置的设计方法，其特征在于，已知目标微纳米气泡的数量n和目标微纳米气泡直径di，根据下面公式确定进水口（601）的进口直径：，

式中：

d1为进水口（601）的进口直径，cm；

c为单位长度，1cm；

k3为第三经验参数；

根据下面公式确定导向孔（301）直径：，

式中：

d3为导向孔（301）直径，cm；

j为导向孔（301）数量；

k1为第一经验参数。

7.根据权利要求5所述的纳米级空泡发生装置的设计方法，其特征在于，所述导向孔（301）入水速度v2与α满足下面条件：，

式中：

r2为混合腔室半径，cm；

α为位于混合腔室（300）外壁面所述导向孔（301）的中心到周向上混合腔室（300）轴心的连线与导向孔（301）的轴线形成夹角；

m为混合腔室（300）内液体质量；

g为重力加速度；

v2为导向孔（301）入水速度，m/s，通过 确定。

8.根据权利要求5所述的纳米级空泡发生装置的设计方法，其特征在于，进气嘴（401）进气口直径d4根据下面公式计算：，

，

，

式中：

d4为进气嘴（401）进气口直径，cm；

v3为进气速度，m/s；

φ为气液速率比，

v1为进水口（601）进口的速度，m/s；

所述混合腔室（300）的直径d2=k2d1，其中k2为第二经验参数；

所述混合腔室（300）的高度h=k4d2，其中k4为第四经验参数。