一种多流体集成混合器的制作方法

本发明涉及一种流体混合器，尤其涉及一种多流体集成混合器，具体适用于提高气体分散度提高混合均匀度。

背景技术：

目前，面对日趋严峻的环境危机，各国对排放法规的要求越来越严格，低排放是内燃机发展的主要方向。egr作为降低内燃机nox排放的有效机内净化措施，也是燃气发动机实现低排放的重要技术之一。在燃气发动机中egr、燃气与新鲜充量的混合均匀性对发动机性能至关重要。因此，通常会增加混合器装置以强化燃气、egr与新鲜充量的混合效率，达到较好的混合均匀性。

中国专利公开号为cn202900451u，公开日为2013年4月24日的实用新型专利公开了一种egr发动机用egr混合器，所述废气进气通道正对着的混合器内腔内部设置有喉口，喉口为中间细、两端粗的管形缩口，在缩口的管壁上沿进气方向均匀开设有倾斜设置的废气进气孔。虽然该实用新型能使在一定程度上混合egr气体和空气，但其仍存在以下缺陷：

1、该实用新型不能够实现三种流体的同步混合，不能够适应egr天然气发动机的需求。

2、该实用新型虽然采用了文丘里管的结构但是其混合均匀度仍然不能满足天然气发动机的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的混气种类少、均匀度低的问题，提供了一种能够混合三种气体、混气均匀度高的多流体集成混合器。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种多流体集成混合器，包括混气座，所述混气座的内壁为弧面结构；

所述混气座包括顶板、底板、内管和外管，所述顶板的底部通过外管与底板的顶部相连接，所述内管的直径从近顶板侧到近底板侧先缩小然后逐渐变大，所述内管的顶部圆周与底部圆周均与外管的内壁相连接，所述内管与外管之间设置有两个相对的隔板，所述内管与外管之间两隔板的一侧形成有第一流体腔，所述内管与外管之间两隔板的另一侧形成有第二流体腔，所述第一流体腔与外管开设的第一流体入口相通，所述第二流体腔与外管开设的第二流体入口相通；

所述内管内对称设置有第一流体混气管和第二流体混气管，所述第一流体混气管为圆弧管，所述第一流体混气管的两端均与内管的内壁相连接，所述第一流体混气管的管壁上开设有多个第一流体混气孔，所述第一流体混气管内形成有第一流体混气腔，所述第一流体混气腔的两端均与第一流体腔相通；所述第二流体混气管的两端均与内管的内壁相连接，所述第二流体混气管的管壁上开设有多个第二流体混气孔，所述第二流体混气管内形成有第二流体混气腔，所述第二流体混气腔的两端均与第二流体腔相通。

所述第一流体混气管的外壁与第二流体混气管的外壁相连接。

所述第一流体混气管与第二流体混气管均设置于内管上直径最小处。

所述内管管壁上与第一流体混气管和第二流体混气管等高处沿圆周开设有多个混气孔。

所述第一流体混气孔均开设于第一流体混气管的内圆弧上，所述第二流体混气孔均开设于第二流体混气管的内圆弧上。

所述第一流体混气孔从近内管侧到远内管侧直径逐渐变大，所述第二流体混气孔从近内管侧到远内管侧直径逐渐变大。

所述第一流体混气孔分别开设于第一流体混气管的内圆弧和外圆弧上，所述第二流体混气孔分别开设于第二流体混气管的内圆弧和外圆弧上。

所述第一流体混气孔从近内管侧到远内管侧直径逐渐变大，所述第二流体混气孔从近内管侧到远内管侧直径逐渐变大。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种多流体集成混合器中将三种流体在一个混合器中完成混合，结构紧凑、集成度高，有效提高了混合器的可靠性，能够满足采用erg的燃气发动机的混气需求。因此，本设计能够在一个混合气中完成三种流体的混合，混合器结构紧凑、集成度高。

2、本发明一种多流体集成混合器中采用相对设置的办圆环进气腔，将环形腔体分为两部分，分别进入两种不同的流体，使三种流体能够均匀混合，提高了混合器的混合均匀性。因此，本设计的混气座结构设计巧妙，混合均匀性高。

3、本发明一种多流体集成混合器中采用相对设置的第一流体混气管和第二流体混气管，有效提高了第一流体和第二流体的分散度，提高混气效率和混气均匀度；同时本设计在内管直径最小出对三种流体进行混合，使气体混合的均匀更高，有效提高混合效果。因此，本设计的混合芯能够有效分散气流，提高混合效果。

4、本发明一种多流体集成混合器中第一流体混气孔与第二流体混气孔均采用渐变孔，通过控制孔径的大小来控制气流的强弱，进一步提高混气均匀度。因此，本设计孔径设计合理，有效控制气流大小，提高混合效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中混气座的结构示意图。

图3是图2中第一流体混气管的结构示意图。

图中：混气座1、顶板11、底板12、内管13、外管14、隔板15、第一流体混气管21、第二流体混气管22、混气孔23、第一流体腔3、第一流体入口31、第一流体混气腔32、第一流体混气孔33、第二流体腔4、第二流体入口41、第二流体混气腔42、第二流体混气孔43。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种多流体集成混合器，包括混气座1，所述混气座1的内壁为弧面结构；

所述混气座1包括顶板11、底板12、内管13和外管14，所述顶板11的底部通过外管14与底板12的顶部相连接，所述内管13的直径从近顶板11侧到近底板12侧先缩小然后逐渐变大，所述内管13的顶部圆周与底部圆周均与外管14的内壁相连接，所述内管13与外管14之间设置有两个相对的隔板15，所述内管13与外管14之间两隔板的一侧形成有第一流体腔3，所述内管13与外管14之间两隔板的另一侧形成有第二流体腔4，所述第一流体腔3与外管14开设的第一流体入口31相通，所述第二流体腔4与外管14开设的第二流体入口41相通；

所述内管13内对称设置有第一流体混气管21和第二流体混气管22，所述第一流体混气管21为圆弧管，所述第一流体混气管21的两端均与内管13的内壁相连接，所述第一流体混气管21的管壁上开设有多个第一流体混气孔33，所述第一流体混气管21内形成有第一流体混气腔32，所述第一流体混气腔32的两端均与第一流体腔3相通；所述第二流体混气管22的两端均与内管13的内壁相连接，所述第二流体混气管22的管壁上开设有多个第二流体混气孔43，所述第二流体混气管22内形成有第二流体混气腔42，所述第二流体混气腔42的两端均与第二流体腔4相通。

所述第一流体混气管21的外壁与第二流体混气管22的外壁相连接。

所述第一流体混气管21与第二流体混气管22均设置于内管13上直径最小处。

所述内管13管壁上与第一流体混气管21和第二流体混气管22等高处沿圆周开设有多个混气孔23。

所述第一流体混气孔33均开设于第一流体混气管21的内圆弧上，所述第二流体混气孔43均开设于第二流体混气管22的内圆弧上。

所述第一流体混气孔33从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大，所述第二流体混气孔43从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大。

所述第一流体混气孔33分别开设于第一流体混气管21的内圆弧和外圆弧上，所述第二流体混气孔43分别开设于第二流体混气管22的内圆弧和外圆弧上。

所述第一流体混气孔33从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大，所述第二流体混气孔43从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大。

本发明的原理说明如下：

egr废气再循环系统（exhaustgasrecirculation）简称egr，是将柴油机或汽油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外，提高废气再循环率会使总的废气流量（massflow）减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。egr系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。

混气座1的内壁为文丘里管结构，文丘里管：测量流体压差的一种装置，是意大利物理学家g.b.文丘里发明的，故名。文丘里管是先收缩而后逐渐扩大的管道。测出其入口截面和最小截面处的压力差，用伯努利定理即可求出流量。文丘里管能够产生压差有利于气体的混合。

本设计的主流体、第一流体与、第二流体三者之间的混合存在一定的比例关系，三者按照适当的比例混合才能适合于发动机的燃烧需要。对于比例的调节可以采用一下方式：

1、改变开孔数量或开孔大小；

2、调节第一流体腔3与第二流体腔4对的体积比，同时调节第一流体混气管21、第二流体混气管22的长度和弯曲弧度。

3、增设第一流体混气管21和/或第二流体混气管22，可同平面增设也可异平面增设。

混气孔23也能够采用渐变孔的方式调节气流。

实施例1：

一种多流体集成混合器，包括混气座1，所述混气座1的内壁为弧面结构；所述混气座1包括顶板11、底板12、内管13和外管14，所述顶板11的底部通过外管14与底板12的顶部相连接，所述内管13的直径从近顶板11侧到近底板12侧先缩小然后逐渐变大，所述内管13的顶部圆周与底部圆周均与外管14的内壁相连接，所述内管13与外管14之间设置有两个相对的隔板15，所述内管13与外管14之间两隔板的一侧形成有第一流体腔3，所述内管13与外管14之间两隔板的另一侧形成有第二流体腔4，所述第一流体腔3与外管14开设的第一流体入口31相通，所述第二流体腔4与外管14开设的第二流体入口41相通；所述内管13内对称设置有第一流体混气管21和第二流体混气管22，所述第一流体混气管21为圆弧管，所述第一流体混气管21的两端均与内管13的内壁相连接，所述第一流体混气管21的管壁上开设有多个第一流体混气孔33，所述第一流体混气管21内形成有第一流体混气腔32，所述第一流体混气腔32的两端均与第一流体腔3相通；所述第二流体混气管22的两端均与内管13的内壁相连接，所述第二流体混气管22的管壁上开设有多个第二流体混气孔43，所述第二流体混气管22内形成有第二流体混气腔42，所述第二流体混气腔42的两端均与第二流体腔4相通。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述第一流体混气管21的外壁与第二流体混气管22的外壁相连接。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：

所述第一流体混气管21与第二流体混气管22均设置于内管13上直径最小处，所述内管13管壁上与第一流体混气管21和第二流体混气管22等高处沿圆周开设有多个混气孔23。

实施例4：

实施例4与实施例3基本相同，其不同之处在于：

所述第一流体混气孔33均开设于第一流体混气管21的内圆弧上，所述第二流体混气孔43均开设于第二流体混气管22的内圆弧上；所述第一流体混气孔33从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大，所述第二流体混气孔43从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大。

实施例5：

实施例5与实施例3基本相同，其不同之处在于：

所述第一流体混气孔33分别开设于第一流体混气管21的内圆弧和外圆弧上，所述第二流体混气孔43分别开设于第二流体混气管22的内圆弧和外圆弧上；所述第一流体混气孔33从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大，所述第二流体混气孔43从近内管13侧到远内管13侧直径逐渐变大。