多通道可调脉动流发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多通道可调脉动流发生装置，包括有水箱、输出支路Ⅰ、输出支路Ⅱ、旁路Ⅲ和主路Ⅳ，所述的输出支路Ⅰ第一调频管道泵的一端与水箱连接，另一端与第一截止阀相连；所述的输出支路Ⅱ的第二调频管道泵的一端与水箱连接，另一端与第二截止阀相连，所述的脉动扰流装置和第二截止阀之间通过三通A的两接口相连，三通A的另一接口与旁路Ⅲ相连，止回阀与脉动扰流装置相连；所述的输出支路Ⅱ和输出支路Ⅰ通过三通B的两接口相连，三通B的另一接口与主路Ⅳ相连，输出支路Ⅰ和输出支路Ⅱ的流体通入主路Ⅳ，输出脉动流。本发明专利技术主要优点在于：本装置结构简单，运行可靠，可以满足不同的脉动流要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多通道可调脉动流发生装置，该装置用于在管路中精确产生按需求规律周期性变化的脉动流。
技术介绍
我国工程热物理学科中传热传质学发展方向的核心着眼点为密切结合当今世界社会经济和科学技术发展的三大主导科技一一生物、信息和纳米科技。目前，脉动传热研究均集中在这三个方面。通过脉动传热技术可以实现高效的 散热和传热功能，解决重要领域的热障瓶颈以及大大降低能源的消耗。脉动传热的研究从宏观研究逐步进入微纳尺度的脉动传热，如微液滴和微换热器等。这些都预示着脉动传热具有广泛的应用背景和巨大的开发潜力，而且具有重要的学术研究价值，开展相关的研究非常必要。本课题组目前正在进行国家自然科学基金资助项目“列管式换热器流体诱导振动强化传热机理研究”(NO. 50976080)的研究，该课题的研究也涉及到脉动流，于是寻求获得脉动流成为ー个需要解决的问题。国内专利号为“CN200910060614. 8”的脉动流发生器，可以初步实现周期性变化的流体流速脉动，但该脉动流发生器只能实现脉动频率的调节，不能实现脉动振幅的调节，且该脉动流发生器产生的流体的周期性脉动不够精确。基于此，应寻求解决脉动流平均流速、脉动频率和脉动振幅等ニ个量的精确调节。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术而提出的多通道可调脉动流发生装置，实现对脉动平均流速、脉动频率和脉动振幅三个參量的精确调节，可以产生使用者所要求的按特定规律周期性变化的脉动流。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为多通道可调脉动流发生装置，其特征在于包括有水箱、输出支路I、输出支路II、旁路III和主路IV， 其中，所述的输出支路I包括第一调频管道泵和第一截止阀，第一调频管道泵的一端与水箱连接，另一端与第一截止阀相连，第一调频管道泵用于输出恒压流体，第一截止阀用于调节输出支路I输出流量大小，输出压力恒定的流体； 所述的输出支路II包括第二调频管道泵、第二截止阀、脉动扰流装置和止回阀，第二调频管道泵的一端与水箱连接，另一端与第二截止阀相连，第二调频管道泵用于输出恒压流体，第二截止阀用于调节输出支路II输出流量大小，所述的脉动扰流装置和第二截止阀之间通过三通A的两接ロ相连，三通A的另ー接ロ与旁路III相连，止回阀与脉动扰流装置相连，用于防止输出支路I中的流体进入输出支路II ； 所述的输出支路II和输出支路I通过三通B的两接ロ相连，三通B的另ー接ロ与主路IV相连，输出支路I和输出支路II的流体通入主路IV，输出脉动流。按上述方案，所述的脉动扰流装置由调频电机和叶片式阀门连接而成，调频电机用于调节输出支路II的脉动频率，调频电机的转速为脉动频率的1/2。通过调频电机控制叶片旋转速度，叶片可连续旋转，旋转过程中对阀门通道实现“渐开ー渐关ー渐开”的改变，从而输出脉动流体，调频电机的转速可调，通过此调节脉动频率。按上述方案，所述的旁路III中包括有ー个截止阀，截止阀与水箱相连，用于调节旁路的脉动流流量。当输出支路II中产生脉动流时，旁路III中的流体同时发生脉动，并将这部分脉动流回流到水箱，实现对输出支路II中脉动流的调节。按上述方案，所述的主路IV包括有一个电磁流量计。通过采集电磁流量计的流量，便于调节输出支路I和输出支路II的流量。按上述方案，所述输出支路I、输出支路II、旁路III和主路IV的管路各管ロ截面积相等。因此，主路IV中的流速为输出支路I和输出支路II的流速之和。本专利技术主要优点在于1)通过输出支路I调节稳态流量，输出支路II得到脉动流 量，以及调节电机的转速可以准确实现对主路IV中脉动流的平均流速、脉动频率和脉动振幅的调节，得到有研究价值的脉动流；2)当电机带动叶片旋转时，叶片式阀门的截面积出现周期性的变化，此时流动阻カ也随之发生周期性的变化，这时旁路III的存在，使得叶片式阀门处流动阻カ的周期性变化转化为输出流量的周期性变化；3)本装置结构简单，运行可靠，可以满足不同的脉动流要求。附图说明图I为本专利技术实施例的结构原理 图中 I、水箱，2、第二调频管道泵，3、第二截止阀，4、三通A，5、截止阀，6、调频电机，7、叶片式阀门，8、止回阀，9、弯头，10、第一调频管道泵，11、第一截止阀，12、三通B，13、电磁流量计，14、输出支路I，15、输出支路II，16、旁路III，17、主路IV。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进ー步详细的说明。如图I所示，多通道可调脉动流发生装置，包括有水箱I、输出支路I 14、输出支路II15、旁路III16和主路IV 17，所述输出支路I、输出支路II、旁路III和主路IV的管路各管ロ截面积相等。因此，主路IV中的流速为输出支路I和输出支路II的流速之和，流体的流动方向如图中箭头所示， 其中，所述的输出支路I包括第一调频管道泵10和第一截止阀11，第一调频管道泵的一端与水箱连接，将水箱中的流体抽到输出支路I 14中，另一端与第一截止阀相连，第一调频管道泵用于输出恒压流体，第一截止阀用于调节输出支路I输出流量大小，输出压力恒定的流体； 所述的输出支路II包括第二调频管道泵2、第二截止阀3、脉动扰流装置和止回阀8，第二调频管道泵的一端与水箱连接，第二调频管道泵2抽吸水箱I中的流体进入输出支路II15，另一端与第二截止阀相连，第二调频管道泵用于输出恒压流体，第二截止阀用于调节输出支路II输出流量大小，所述的脉动扰流装置和第二截止阀之间通过三通A4的两接ロ相连，三通A的另ー接ロ与旁路III相连，所述的旁路III中包括有ー个截止阀5，用于调节旁路III 16的流量，截止阀与水箱相连，用于调节旁路的脉动流流量。当输出支路II中产生脉动流吋，旁路III中的流体同时发生脉动，并将这部分脉动流回流到水箱，实现对输出支路II中脉动流的调节，止回阀8与脉动扰流装置相连，输出的脉动流体经过止回阀8，用于防止输出支路I中的流体进入输出支路II，止回阀8后面连接弯头9 ; 所述的输出支路II和输出支路I通过三通B12的两接ロ相连，三通B的另ー接ロ与主路IV 17相连，输出支路I和输出支路II的流体通入主路IV，输出脉动流，所述的主路IV包括有一个电磁流量计13。通过采集电磁流量计的流量，便于调节输出支路I和输出支路II的流量。所述的脉动扰流装置由调频电机6和叶片式阀门7连接而成，调频电机6用于调节输出支路II 15的脉动频率，调频电机6的转速为脉动频率的1/2。通过调频电机控制叶 片旋转速度，叶片可连续旋转，旋转过程中对阀门通道实现“渐开ー渐关ー渐开”的改变，从而输出脉动流体，调频电机的转速可调，通过此调节脉动频率。根据流体力学中的质量与能量守恒定理，本脉动流装置主路IV 17的脉动流速为输出支路I 14和输出支路II 15的流速之和；输出支路I 14中的流速为匕，输出支路II 15中的流速为Vjsii^ntl，式中/ 为调频电机6转速， 为时间；主路IV 17脉动流速为F= V0 +Vjsin2Jintし脉动流平均流速为V=じ+1/2レ脉动频率为/=2/7，脉动振幅为V1/(2V0+り。在对输出支路I 14流量进行调解时，先关闭输出支路II 15的第二截止阀3，调节输出支路I 14的流速，调节好后保持输出支路I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多通道可调脉动流发生装置，其特征在于包括有水箱(I)、输出支路I(14)、输出支路II (15)、旁路III(16)和主路IV (17)， 其中，所述的输出支路I包括第一调频管道泵(10)和第一截止阀(11 )，第一调频管道泵的一端与水箱连接，另一端与第一截止阀相连，第一调频管道泵用于输出恒压流体，第一截止阀用于调节输出支路I输出流量大小，输出压力恒定的流体； 所述的输出支路II包括第二调频管道泵(2)、第二截止阀(3)、脉动扰流装置和止回阀(8)，第二调频管道泵的一端与水箱连接，另一端与第二截止阀相连，第二调频管道泵用于输出恒压流体，第二截止阀用于调节输出支路II输出流量大小，所述的脉动扰流装置和第ニ截止阀之间通过三通A (4)的两接ロ相连，三通A的另ー接ロ与旁路III相连，止回阀(8)与脉动扰流装置相连，用于防止输出支路I中的流体进入输出支路II ； 所述的输出支路II和输出支路...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻九阳，郑小涛，刘利军，林纬，徐建民，王成刚，杨文灏，聂思皓，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：