专利摘要

本实用新型属于压力气体的射流控制工程制冷技术领域，涉及自激励微射流控制多管振荡器，是气体射流控制如制冷机械所必备的特种装备。本实用新型通过从主射流分离与主射流总压相等的同气源流体从外部引入自激励振荡腔，进行自激励振荡产生周期性微射流，并从垂直激励口在附壁侧推压主射流，用推挽主射流的方式使主射流振荡，从而提高和持续总压，最终达到连续不断振荡，解决了自激励射流振荡造成能耗高的问题。本实用新型具有结构简单、操作维护方便等特点，及无需外加动力、运行稳定可靠，是一种适合于处理高压气体介质的自激励微射流控制多管振荡器。

权利要求

1.自激励微射流控制多管振荡器，其特征在于，所述的自激励微射流控制多管振荡器包括振荡机体(18)和冷气回收器(21)；

所述的振荡机体(18)，包括底板、上盖(12)、微射流入口管(13)、弯头(14)、三通(15)、主射流入口管(16)、入口管(17)、固管器(24)和接受管(11)；底板上表面开设有不同的腔体和流道，相互连通后形成振荡机体(18)的流道(19)，流道(19)为左右对称结构，包括微射流入口腔(1)、微射流喷嘴流道(2)、音波控制管(3)、分岔流道(4)、主射流入口腔(5)、主射流喷嘴流道(6)、射流控制口(7)、振荡腔(8)、多管分岔流道(9)、排气口(10)和排气通道(20)；音波控制管(3)位于振荡机体(18)的前端，围成方形环状流道，微射流入口腔(1)和微射流喷嘴流道(2)位于音波控制管(3)围成的方形环内，微射流喷嘴流道(2)一端与微射流入口腔(1)连通，另一端与音波控制管(3)的一条边的中部位置连通；分岔流道(4)为左右对称结构，围成水滴状环流道，左右两部分各包括直线段和弯曲段，直线段与弯曲段首尾相接连通，两个直线段的外侧端交汇于音波控制管(3)的一条边的中部位置，从而分岔流道(4)与微射流入口腔(1)和微射流喷嘴流道(2)连通，弯曲段的外侧端交汇于射流控制口(7)；主射流入口腔(5)和主射流喷嘴流道(6)位于分岔流道(4)围成的水滴状环内，主射流喷嘴流道(6)一端与主射流入口腔(5)连通，另一端与射流控制口(7)连通；振荡腔(8)和多管分岔流道(9)位于振荡机体(18)的后端，振荡腔(8)的一端与射流控制口(7)连通，另一端与多管分岔流道(9)前端连通；振荡机体(18)的尾部设有多个排气口(10)，排气口(10)分别与多管分岔流道(9)后端的每个分岔相连通；接受管(11)从振荡机体(18)的尾部外侧安装在排气口(10)上，并通过固管器(24)进行固定；

所述上盖(12)盖在底板上，上盖(12)上开设有两个通孔，分别与微射流入口腔(1)和主射流入口腔(5)相对应，通孔上分别安装微射流入口管(13)和主射流入口管(16)，微射流入口管(13)与微射流入口腔(1)连通，主射流入口管(16)与主射流入口腔(5)连通；入口管(17)安装在上盖(12)的外部，通过弯头(14)和三通(15)使入口管(17)与微射流入口管(13)和主射流入口管(16)连通；

所述底板的尾部开设有多个贯穿底板底部的、倾斜的排气通道(20)，排气通道(20)与排气口(10)相对应，二者相互连通；

所述冷气回收器(21)安装在振荡机体(18)尾端的底部，包括冷气出口腔(23)和冷气出口(22)，冷气出口腔(23)与冷气出口(22)相连通；多个排气通道(20)均与冷气出口腔(23)连通，冷气从冷气出口(22)排出；

所述底板、上盖(12)与冷气回收器(21)之间采用通过螺栓(25)进行固定。

2.根据权利要求1所述的自激励微射流控制多管振荡器，其特征在于，所述排气通道(20)的倾斜角度为45°，所述多管分岔流道(9)的各个分岔之间的角度为10°～50°。

3.根据权利要求1或2所述的自激励微射流控制多管振荡器，其特征在于，所述振荡机体(18)的材质为亚克力板或金属，通过激光切割加工，并在振荡射流出口矩形截面位置缓慢过渡到圆截面。

4.根据权利要求1或2所述的自激励微射流控制多管振荡器，其特征在于，所述接受管(11)末端延长段的长度以实际需求确定，以管接头与外部连接。

5.根据权利要求3所述的自激励微射流控制多管振荡器，其特征在于，所述接受管(11)末端延长段的长度以实际需求确定，以管接头与外部连接。

说明书

技术领域

本实用新型属于压力气体的射流控制工程制冷技术领域，涉及自激励微射流控制多管振荡器，是气体射流控制如制冷机械所必备的特种装备。

背景技术

射流是流体运动的一种特殊类型，在航空工业、水利工程、医疗卫生以及自动控制等工程技术领域都关系到射流流动的问题，所以射流成为流体力学研究的一个重要内容。射流振荡器是以射流理论为基础，在射流振荡元件的基础上附加反馈通道产生流体振荡，通过测量流体的振荡频率实现流量测量。对射流本质和特性的理论分析是研究射流振荡器前提条件，为微通道射流振荡器的研究奠定了基础。

射流元件的工作介质为流体，可分为不同类别。根据元件内部流体流动机理的不同，可将其分为湍流式、附壁式和动量交换式三大类。所谓附壁式射流元件，是指主射流在特定形状的腔室里，利用流体卷吸不平衡所产生的附壁效应制成的射流元件。

静止式附壁射流控制器与动设备射流控制器件执行机构相比，具有可靠性好、体积小、功率大、成本低等优点，并能适应强辐射、强腐蚀、强振动和强冲击等恶劣工作环境，且不存在损耗干扰。因此在高辐射、强磁场、易燃易爆等复杂工况下或是纯流体工作系统中，射流控制器得到广泛的应用，如核工业、航空航天等领域的某些控制系统。同时附壁射流具有可切换特性，可以实现流动控制和流体测量，因此射流控制器也被应用于石油开采的液压激振和射流流量计等方面。双稳式附壁射流元件是其发展的重要方向。

静止式气波制冷机中的气体分配单元—附壁振荡器，用于生成振荡脉冲射流，是附壁式双稳射流元件在实际应用中的体现。以往附壁振荡器均采用将主射流分流再返回作用于主射流的激励方法，使主射流不断切换附壁形成振荡，称为自激励附壁振荡器。根据反馈线路的不同，又可分为反馈式、音波式、共鸣式和负载式。自激励实施简便，但不足是振荡的能量损失大多竞高达三分之一。

自激励附壁振荡器作为静止式气波机中的气体分配单元，为后续制冷提供周期性振荡射流。迄今为止，对于反馈式、音波式和共鸣式三种附壁振荡器已有较多研究。音波式附壁振荡器引入静止式气波制冷机，音波式附壁振荡器将振荡器腔体两侧开口并通过音波管连通，将射流附壁切换时产生的压力变化信号传递至另一侧，使射流往复切换，发生附壁振荡。音波振荡型射流附壁振荡制冷机具备比以前优越的工作性能。对音波式附壁振荡器的几何参数做了细致研究。但其研究重点倾向于几何尺寸对振荡器可振性的影响、振荡器内部流场流动特性分析及振荡频率的影响方面，在能效方面的探讨相对较少。定义附壁振荡器能效特性及射流偏转特性的评价指标总压保持率K，自激励式附壁振荡器(正反馈式、音波式和共鸣式)的总压损失很大，自激励流总压因流道损失而降低和过早衰落，是造成产生能量损失的主要原因。但仅靠主射流分流反馈激励，无论以何种方式实现，都无法满足提高激励流总压和提供持续激励推动力这两个条件。

实用新型内容

为解决上述自激励造成能耗高的问题，本实用新型提供一种无运动元件、结构简单、操作维护方便，以及无需外加动力(能量)、运行稳定可靠、适合于处理高压气体介质的自激励微射流控制多管振荡器。

本实用新型采用从主射流分离与主射流总压相等的同气源流体从外部引入自激励振荡腔，进行自激励振荡产生周期性微射流，并从垂直激励口在附壁侧推压主射流，用推挽主射流的方式使主射流振荡，从而提高和持续总压。自激励振荡腔使用的是音波式振荡射流发生器，作为本实用新型的微射射流控制器，从而使主射流发生分配。

振荡射流发生器的原理，是基于射流附壁双稳态效应和射流稳态扰动切换特性。由于静止式制冷机不可能由外部提供周期性的扰动源，故必须像电子振荡电路那样，需要自激励条件以产生自激励振荡。音波式附壁振荡器的振荡器结构，振荡腔两侧控制口直接连成封闭的管路，称为音波管(控制管)。控制管是自激励附壁振荡器的重要组成部分，其结构位置的差异决定了自激励式振荡器的类别及激励原理。在音波式附壁振荡器中，音波管的管口会发生流体卷吸，在音波管的管口两侧开口处形成压差。射流在压差的作用下，周期性地发生附壁切换，形成振荡射流。

自激励式附壁振荡器(正反馈式、音波式和共鸣式)的总压损失大，自激励流总压因流道损失而降低和过早衰落，是造成产生能量损失的主要原因。

本实用新型中的振荡射流发生器，对应能量损失的问题方法是：从主射流分离小部分与主射流总压相等的同气源流体从外部引入自激励振荡腔，进行自激励振荡射流，该振荡微射流成为主射流激励源，对主射流进行切换控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

自激励微射流控制多管振荡器，主要包括振荡机体18和冷气回收器21；

所述的振荡机体18，包括底板、上盖12、微射流入口管13、弯头14、三通 15、主射流入口管16、入口管17、固管器24和接受管11；底板上表面开设有不同的腔体和流道，相互连通后形成振荡机体18的流道19，流道19为左右对称结构，包括微射流入口腔1、微射流喷嘴流道2、音波控制管3、分岔流道4、主射流入口腔5、主射流喷嘴流道6、射流控制口7、振荡腔8、多管分岔流道9、排气口10和排气通道20；音波控制管3位于振荡机体18的前端，围成方形环状流道，微射流入口腔1和微射流喷嘴流道2位于音波控制管3围成的方形环内，微射流喷嘴流道2一端与微射流入口腔1连通，另一端与音波控制管3的一条边的中部位置连通；分岔流道4为左右对称结构，围成水滴状环流道，左右两部分各包括直线段和弯曲段，直线段与弯曲段首尾相接连通，两个直线段的外侧端交汇于音波控制管3的一条边的中部位置，从而分岔流道4与微射流入口腔1和微射流喷嘴流道2连通，弯曲段的外侧端交汇于射流控制口7；主射流入口腔5和主射流喷嘴流道6位于分岔流道4围成的水滴状环内，主射流喷嘴流道6一端与主射流入口腔5连通，另一端与射流控制口7连通；振荡腔8 和多管分岔流道9位于振荡机体18的后端，振荡腔8的一端与射流控制口7连通，另一端与多管分岔流道9前端连通；振荡机体18的尾部设有多个排气口10，排气口10分别与多管分岔流道9后端的每个分岔相连通；接受管11从振荡机体18的尾部外侧安装在排气口10上，并通过固管器24进行固定；

所述上盖12盖在底板上，上盖12上开设有两个通孔，分别与微射流入口腔 1和主射流入口腔5相对应，通孔上分别安装微射流入口管13和主射流入口管 16，微射流入口管13与微射流入口腔1连通，主射流入口管16与主射流入口腔5连通；入口管17安装在上盖12的外部，通过弯头14和三通15使入口管 17与微射流入口管13和主射流入口管16连通；

所述底板的尾部开设有多个贯穿底板底部的、倾斜的排气通道20，排气通道20与排气口10相对应，二者相互连通；

所述冷气回收器21安装在振荡机体18尾端的底部，包括冷气出口腔23和冷气出口22，冷气出口腔23与冷气出口22相连通；多个排气通道20均与冷气出口腔23连通，冷气从冷气出口22排出。

所述底板、上盖12与冷气回收器21之间采用通过螺栓25进行固定。

所述排气通道20的倾斜角度为45°，所述多管分岔流道9的各个分岔之间的角度为10°～50°。

所述振荡机体18的材质为亚克力板或金属，通过激光切割加工，并在振荡射流出口矩形截面位置缓慢过渡到圆截面。

所述接受管11末端延长段的长度以实际需求可定，以管接头与外部连接。

本实用新型有益效果是：用微射流控制主射流在于无任何运行动件密封，具有可靠性好、体积小、功率大、成本低且适合于处理高压气体介质的膨胀制冷机的振荡器。并能适应强辐射、强腐蚀、强振动和强冲击等恶劣工作环境，且不存在电子干扰。因此在高辐射、强磁场、易燃易爆等复杂工况下或是纯流体工作系统中，能得到广泛的应用，如核工业、航空航天等领域的某些控制系统。同时附壁射流具有可切换特性，可以实现流动控制。

附图说明

图1是本实用新型自激励微射流控制多管振荡器的装置原理图。

图2是本实用新型自激励微射流控制多管振荡器的俯视图。

图3是本实用新型自激励微射流控制多管振荡器的主视图。

图4是本实用新型自激励微射流控制多管振荡器的侧视图。

图中：1射流入口腔，2微射流喷嘴流道，3音波控制管，4分岔流道，5主射流入口腔，6主射流喷嘴流道，7射流控制口，8振荡腔，9多管分岔流道， 10排气口，11接受管，12上盖，13微射流入口管，14弯头，15三通，16主射流入口管，17入口管，18振荡机体，19流道，20排气通道，21气回收器，22 冷气出口，23气出口腔，24固管器，25螺栓。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的一种典型的实施方式如下：

采用从主射流分离与主射流总压相等的同气源流体从外部引入自激励振荡腔，进行自激励振荡产生周期性微射流，并从垂直激励口在附壁侧推压主射流，用推挽主射流的方式使主射流振荡，从而提高和持续总压。自激励振荡腔使用的是音波式振荡射流发生器，作为本实用新型的微射射流控制器，从而使主射流发生分配。而音波控制管的长度变化即可使微射流附壁的切换频率改变。

如图3所示，本实用新型的自激励微射流控制多管振荡器，主要包括振荡机体18和冷气回收器21。

如图2所示，振荡机体18，包括底板、上盖12、微射流入口管13、弯头14、三通15、主射流入口管16、入口管17、固管器24和接受管11；底板上表面开设有不同的腔体和流道，相互连通后形成振荡机体18的流道19，流道19为左右对称结构，包括微射流入口腔1、微射流喷嘴流道2、音波控制管3、分岔流道4、主射流入口腔5、主射流喷嘴流道6、射流控制口7、振荡腔8、多管分岔流道9、排气口10和排气通道20。

如图3所示，上盖12盖在底板上，上盖12上开设有两个通孔，用于安装微射流入口管13和主射流入口管16；入口管17安装在上盖12的外部，通过弯头 14和三通15使入口管17与微射流入口管13和主射流入口管16连通；底板的尾部开设有多个贯穿底板底部的、倾斜的排气通道20，排气通道20与排气口 10连通。

如图4所示，冷气回收器21包括冷气出口腔23和冷气出口22，多个排气通道20均与冷气出口腔23连通，冷气从冷气出口22排出。

本实用新型工作原理如图1所示，具体如下：与主射流总压相等的同气源流体从入口管17和微射流入口管13进入微射流入口腔1，再进入微射流喷嘴流道 2，然后通过两侧的音波控制管3压力信号切换使微射流进入分岔流道4，微射流从而成为主射流的激励源；主射流从入口管17和主射流入口管16通过主射流入口腔5进入主射流喷嘴流道6，然后通过射流控制口7进入振荡腔8，射流控制口位于振荡器8前端、主射流喷嘴流道6末端，射流控制口7射入的微射流对主射流进行推挽，使主射流发生振荡，然后从振荡腔8进入多管分岔流道9。多管分岔流道9前端锐角的分流劈角结构能保证附壁的全部射流都流进所对位的那一流道中。振荡射流发生器对应两侧的射流附壁，延伸出分岔的5条流道，在5条流道的向后延伸处，接受管11之前的位置，对称地各自以10°～50°划分流道，并通过45°斜向下形成的排气通道20通入冷气回收器21，管内的射流气在后段滞留气较高压力的作用下从排气通道20流到压力相对较低的冷气出口腔 23中汇集，再从冷气出口22流出。

高压气体从微射流入口腔1和主射流入口腔5同时进入流道19，微射流在音波式附壁振荡器中，音波控制管3管口会发生流体卷吸，在音波控制管3的管口两侧开口处形成压差。主射流在压差的作用下，周期性地发生附壁切换，射流就会轮流进入两个流道。

正对振荡射流发生器两个流道的出口为射流控制口7，射入的微射流对主射流进行推挽，使主射流发生振荡，进入多管分岔流道9。振荡射流发生器对应两侧的射流附壁，延伸出分岔的5条流道，在5条流道的向后延伸处，有对应的5 个接受管11末端对应气波管，脉冲射流周期性向气波管内入射，每一次脉冲射气都会压缩管内原有气体，两气体之间形成一道接触面，在接触面前方，将产生一系列压缩波，因当地音速的不断增加而汇聚成激波前行。激波扫过的行程，气体压力和温度跃升，即射流通过快速压缩，借助波系将能量传递给管内滞留气体，并通过管壁散发到环境。当脉冲射气停止，管口会产生一束膨胀波向内前行，扫过接触面后的射流气体，使其温度和压力等参数降低，接下来，管内的射流气在后段滞留气较高压力的作用下从在接受管11前端多管分岔流道9位置下端以45°斜向下设置排气口10并通过排气通道20流到压力相对较低的冷气出口腔23中汇集，再从冷气出口22流出，完成制冷。

自激励微射流控制多管振荡器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。