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专利号: 2022112473392
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种翼型微气泡发生器,其特征在于,包括壳体和中心部件(2),所述中心部件(2)包括诱导叶片(21)、中心轴(23)和切割齿片组;所述中心轴(23)支撑在壳体内,所述中心轴(23)上均布若干排切割齿片组;靠近壳体进口端一侧的所述中心轴(23)上安装诱导叶片(21),且所述导叶片(21)位于若干排切割齿片组前端;通过外力使中心部件(2)产生转动,用于剪切破碎液相中的气泡;

所述诱导叶片(21)满足下面的约束条件时,所述诱导叶片(21)将进口端(1)中输入的气液两相流内含气率控制在5%~10%之间;

l1=d1Sl;Sl∈[0.3,0.6]z∈[3,5]

式中:

z为所述诱导叶片(21)的叶片个数,个;

Rd为所述诱导叶片(21)的轮毂比;

d2为所述诱导叶片(21)轮毂内径,米;

l1为所述诱导叶片(21)轮缘轴向长度,米;

Sl为所述诱导叶片(21)轮缘长径比;

Q为进口端(1)流量,立方米/秒;

v1为所述诱导叶片(21)轴面速度,米/秒;

u1为所述诱导叶片(21)轮缘圆周速度,米/秒;

N为所述诱导叶片(21)的转速,转/分;

β1为所述诱导叶片(21)轮缘安放角,度;

a为所述诱导叶片(21)安放角修正冲角,度;

β2为所述诱导叶片(21)轮毂安放角,度。

2.根据权利要求1所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,每排切割齿片组包括若干沿中心轴(23)周向分布的翼型切割齿片(22),任意一排所述切割齿片组中的翼型切割齿片(22)的迎向角正对相邻切割齿片组的两个翼型切割齿片(22)之间的流道。

3.根据权利要求2所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,每排切割齿片组中的齿片厚度l2大于相邻切割齿片组之间的间隙l3。

4.根据权利要求1所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,所述壳体一端为进口端(1),所述壳体另一端为出口端(3),所述进口端(1)内设有扩散流道(11),所述出口端(3)设有收缩流道(31);所述诱导叶片(21)靠近或部分位于扩散流道(11)内。

5.根据权利要求4所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,所述扩散流道(11)满足下面约束条件:α∈[45,50]

式中:

α为所述扩散流道(11)切角,角度;

D1为进口端的直径,米;

d1为诱导叶片外缘直径,米;

L1为扩散流道的长度,米。

6.根据权利要求1所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,所述翼型切割齿片(22)满足下面的约束条件:b=0.15~0.18f

x=0.3~0.4f

γ=β1

Re∈(0,2300)

式中:

d3为所述中心轴(23)轴径,米;

u2为所述翼型切割齿片(22)的翼型表面边界层流速,米/秒;

b为所述翼型切割齿片(22)的翼型表面最大厚度,米;

f为所述翼型切割齿片(22)的翼型弦长,米;

x为所述翼型切割齿片(22)的最大厚度处所在位置;

γ为所述翼型切割齿片(22)安装角,角度;

ρ为气液两相流密度,千克/立方米;

η为气液两相流动力粘性系数,帕·秒;

Re为所述翼型切割齿片(22)表面气液两相流雷诺数。

7.根据权利要求4所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,所述收缩流道(31)满足下面约束条件:β∈[65,70]

式中:

D2为所述出口端(3)直径,米;

β为所述收缩流道(31)切角,角度,65°≤β≤70°;

L2为所述收缩流道长度,米。

8.根据权利要求4所述的翼型微气泡发生器,其特征在于,所述进口端(1)与制造气液两相流的部件连接,所述出口端(3)与喷嘴或微气泡流应用部件连接。