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专利号: 2020103189542
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般喷射或雾化;对表面涂覆液体或其他流体的一般方法〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:包括旋转机构(1)、发生腔机构(2)和供气机构(6);

所述旋转机构(1)包括电机(11)、旋转轴(13)和旋转盘(110),旋转盘(110)的圆周上均匀开设有四个叶片(19),四个叶片(19)平行与旋转轴(13);

所述发生腔机构(2)包括轴向一端封闭、另一端敞口的缸体(23),缸体(23)的封闭端设有第一法兰(21),另一端设有第二法兰(24),第二法兰(24)中心通过第一球阀(3)设有喷嘴(4);缸体(23)的圆周上均布设有四个进气口(231);所述旋转盘(110)位于缸体(23)内,旋转盘(110)将缸体(23)分割成两个部分,一侧为脉冲射流腔,另一侧为套筒腔;旋转轴(13)的中部通过轴承设于第一法兰(21)上;缸体(23)内的封闭端面上固定设有套筒(22),且套筒(22)通过轴承套设于旋转轴(13)上;

所述供气机构(6)包括压力储气罐(62);

工作时,打开压力储气罐(62),高压气流由四个进气口(231)进入缸体(23),当缸体(23)内达到工作压强时,启动电机(11),旋转盘(110)旋转,当旋转盘(110)上的叶片(19)没有旋转经过进气口(231)时,等于工作压强的高压气体从进气口(231)进气的同时从喷嘴(4)喷出;当叶片(19)从开始遮挡到堵住进气口(231)过程中,高压气体进入缸体(23)受阻,小于工作压强的高压气体由喷嘴(4)喷出,缸体(23)内压强降低;当叶片(19)完全堵住至叶片刚开始无法堵住进气口(231)时,缸体(23)内压强持续下降至最低,明显小于工作压强的高压气体由喷嘴(4)喷出;当叶片(19)开始无法堵住进气口(231)到完全离开进气口(231)的过程中,高压气体进入缸体(23)阻力减小,缸体(23)内气体压强逐渐恢复并由喷嘴(4)喷出;叶片(19)周期性堵住进气口(231),通过缸体(23)内压强周期性变化对气体射流施加周期性的激励扰动,产生脉冲气体射流从喷嘴(4)水平喷出。

2.根据权利要求1所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述旋转盘(110)通过平键(18)和紧定螺钉固定设于旋转轴(13)的一端,旋转轴(13)的另一端通过联轴器(12)固定连接着电机(11)的输出轴;旋转轴(13)的中部通过一对第一轴承(16)固定在第一法兰(21)上,第一轴承(16)为角接触球轴承。

3.根据权利要求1所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述缸体(23)的封闭端中部设有圆形凹槽,所述第一法兰(21)的安装端面中部设有圆形凸台,缸体(23)和第一法兰(21)之间为凹凸端面配合;所述缸体(23)的圆形凹槽内设有第一圆环槽(233),第一圆环槽(233)内设有O形密封圈(25);第一法兰(21)的圆形凸台上设有第二圆环槽(211),第二圆环槽(211)内设有格莱圈(26);格莱圈(26)的直径小于O形密封圈(25)直径。

4.根据权利要求1所述一种可调频率激励与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述套筒(22)和旋转轴(13)之间通过第二轴承(17)连接,第二轴承(17)为角接触球轴承;与旋转盘(110)对应的套筒(22)的轴孔(221)内开设有弹性挡圈槽(222),弹性挡圈槽(222)内配合设有弹性挡圈(111)。

5.根据权利要求1所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述旋转盘(110)为实心盘,盘心开设有与旋转轴(13)配合的安装孔(1101),圆周上均布开设四条的径向浅槽;所述叶片(19)的一端设有凸块,叶片(19)通过凸块和径向浅槽的固定配合连接,使四个的叶片(19)固定在旋转盘(110)上。

6.根据权利要求5所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述叶片(19)为与缸体(23)的内壁配合的矩形圆弧片,叶片(19)圆弧与旋转盘(110)外圆重合,圆弧的圆心角θ范围18°至72°;叶片宽度c大于进气口(231)的直径2R为6mm,叶片(19)沿缸体(23)轴线方向的长度覆盖并超过进气口(231)。

7.根据权利要求1所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述电机(11)为伺服电机,额定功率为400W,额定转速为3000r/min,额定转矩为

1.27N·m。

8.根据权利要求1所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述喷嘴(4)的喷孔直径6-10mm,长度为30mm。

9.根据权利要求1所述一种可调激励频率占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述旋转盘(110)和缸体(23)径向之间的间隙0.1mm,旋转轴(13)内端距离进气口(231)中心之间的距离b至少比进气孔231半径大1mm。

10.根据权利要求1所述一种可调激励频率与占空比的脉冲气体射流发生装置,其特征在于:所述电机(11)的转速在0至3000r/min之间变化,实现调节激励频率在0至200Hz之间变化;调节叶片(19)圆弧对应的圆心角θ大小在18°至72°之间变化,实现占空比在0.2至0.8之间改变。