一种分形射流喷嘴阵列的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种分形射流喷嘴阵列，主要包括：气(液)体收集和储存系统、分形喷嘴阵列和冲击靶系统三部分，其特征在于狭缝型喷嘴按照H型分形分叉结构设计，喷嘴阵列的分支长度比保持常数，具有较好的平面填充特性和分布均匀性，提高射流的方向均匀性和速度稳定性，并且可以增加冲击靶面射流的混合，强化射流传热传质过程。
【专利说明】一种分形射流喷嘴阵列
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种狭缝型射流喷嘴，尤其涉及一种具有分形结构的射流喷嘴阵列。
【背景技术】
[0002] 狭缝型喷嘴是冲击射流领域的常用喷嘴结构，这种结构具有喷射压力高、喷射速 度快等优点，广泛应用于各种工程领域中。但是单个狭缝型喷嘴的缺点非常明显，即喷嘴出 射的气（液）在各个方向上的均匀性以及速度稳定性难以保证。为了解决该问题，通常将 多个同种规格的狭缝型射流喷嘴并列设置成一列使用，但是冲击靶面上的压力、对流速度 以及传热传质速率分布不均匀，导致一系列的问题，如温度分布不均匀、微粒喷嘴分布不均 匀、冲洗效果不均匀等问题。而且相邻的各喷嘴之间的射流相互干涉，相邻喷嘴之间形成明 显的流动滞止区，不利于冲击靶面的传热传质过程。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种分形射流喷嘴阵列，狭缝型喷嘴按照Η型分 形分叉结构设计，提高射流的方向均匀性和速度稳定性，并且可以增加冲击靶面射流的混 合，强化射流传热传质过程。
[0004] 本发明主要包括：气（液）体收集和储存系统、分形喷嘴阵列和冲击靶系统三部 分。其工作原理为：气（液）体通过微泵加压驱动，并通过压力控制阀进入储存腔，气（液） 的压力由压力控制阀控制保持稳定，并经由分形喷嘴阵列向冲击靶面运动。分形喷嘴阵列 按照Η型分形分叉结构进行设计，厚度和宽带相等，长度分支比保持常数。
[0005] 本发明能够产生的有益效果：通过压力控制阀保持储存腔压力稳定，射流速度可 以保持稳定；按照分形结构设计的分形喷嘴阵列，具有良好的空间分布均匀特性，可以提高 射流的方向均匀性，而且有利于冲击靶面的射流混合，提高传热传质效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本发明的结构示意图
[0007] 图2是分形喷嘴阵列的结构示意图
[0008] 图3显示了分形喷嘴网络的基本单元
【具体实施方式】
[0009] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0010] 如图1所示，本系统主要包括气（液）体收集和储存系统、分形喷嘴阵列和冲击靶 系统三部分。微泵1驱动气（液）体进入储存腔3,压力控制阀2控制储存腔3内的压强， 气（液）体经由分形喷嘴阵列4和喷嘴腔体5向冲击靶面6运动，形成稳态冲击射流。
[0011] 如图2所示，狭缝型喷嘴4按照Η型分形分叉结构进行设计，狭缝型喷嘴和矩形喷 嘴腔体5等厚，且分形喷嘴阵列的宽度相等，分支比保持常数。恒定压强的气（液）体经过 分形喷嘴阵列均匀冲击固体靶面。
[0012] 如图3所示，分形喷嘴阵列的基本单元是由一个上级分支对称分叉出两个子分 支，任意连续两级直角分叉的长度比（li+1 / li)为常数r1/2。
【权利要求】
1. 一种分形射流喷嘴阵列，包括微泵（1)，压力控制阀（2)，储存腔（3)，分形喷嘴阵列 (4)，喷嘴腔体（5)和冲击靶￠)，所述微泵（1)连接储存腔（3)，压力控制阀（2)安装在微 泵（1)和储存腔（3)之间管道部分，储存腔（3)底部装有喷嘴腔体（5)，喷嘴腔体（5)板面 上分布孔状分形喷嘴阵列（4)，冲击靶（6)安装在喷嘴腔体（5)正下方，其特征在于：狭缝 型喷嘴按照分形结构加工，提高射流的方向均匀性和速度稳定性。
2. 根据权利要求1所述的一种分形射流喷嘴阵列，其特征在于：等厚度的狭缝型喷嘴 按照Η型分形分叉结构设计加工，喷嘴阵列的分支长度比保持常数。
【文档编号】B05B1/30GK203842728SQ201320763939
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】徐鹏, 邱淑霞, 乔宪武, 张蕾, 陈琦 申请人:中国计量学院