一种自摆动的喷淋装置及工作方法

1.本发明涉及流体动力学领域，尤其涉及一种自摆动的喷淋装置及工作方法。


背景技术：

2.在一些需要散热降温的工业场合，通常需要配备喷淋装置，通过喷水来加强散热。而传统的喷淋装置要么只向单一的方向喷出，容易造成散热不均，要么为了兼顾周围每个方向上的散热，安装多个方向的喷嘴或者使用机械摆动设备。但是安装多个喷嘴会造成成本的增加，若安装机械摆动装置，其本身是动部件，由于长期的工作会缩短寿命，同时需要定时的维修，更换或者添加润滑剂，因此会耗费一定的人力物力，维护成本高。因此需要研究一种无动部件，能稳定且使用寿命长的喷淋装置。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种自摆动的喷淋装置及工作方法。
4.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种自摆动的喷淋装置，包含总管和n个自摆动喷头，n为大于等于1的自然数；所述自摆动喷头包括接入管、扩大管、第一回流管、第二回流管和喷嘴；所述接入管为由入口到出口渐缩的管道；所述第一回流管、第二回流管结构相同，均为u形管；所述扩大管包含流入部、连接部和流出部，其中，所述连接部为直管，其一端和所述流入部的出口相连、另一端和所述流出部的入口相连；所述流入部为由入口到出口渐扩的管道；所述流出部为为由入口到出口渐缩的管道；所述喷嘴由入口到出口渐扩；所述第一回流管、第二回流管对称设置在所述扩大管的两侧并位于同一平面，均一端和所述扩大管流入部的入口联通、另一端和扩大管连接部的侧壁联通，且第一回流管、第二回流管的截面面积小于扩大管连接部的截面面积；所述扩大管流入部的入口和所述接入管的出口相连、扩大管流出部的出口和所述喷嘴的入口相连，接入管、扩大管、喷嘴同轴；所述总管用于接入外部流体、使其流入各个自摆动喷头；当n为1时，自摆动喷头的接入管和所述总管联通，自摆动喷头的第一回流管、第二回流管水平设置；当n大于1时，n个自摆动喷头沿所述总管周向均匀设置，自摆动喷头的接入管均和所述总管联通，且自摆动喷头的第一回流管、第二回流管均水平设置。
5.作为本发明一种自摆动的喷淋装置进一步的优化方案，n取4。
6.四个自摆动喷头能使流体喷射的摆动范围接近360
°
。
7.本发明还公开了一种该自摆动的喷淋装置的喷淋方法，包含以下过程：
流体从总管进入进而流入各个自摆动喷头的接入管，在接入管处加速后流入其扩大管，由于流体的附壁作用，流体会朝第一回流管、第二回流管的其中一个流去，令流体朝第一回流管流去，则此时一部分流体从喷嘴朝第二回流管的方向喷出，另一部分流体在压差的作用下经由第一回流管扩大管的入口处，干扰主流流体，使流体流向往第二回流管方向偏转；此时，一部分流体从喷嘴朝第一回流管的方向喷出，另一部分流体在压差的作用下经由第二回流管扩大管的入口处，干扰主流流体，使流体流向往第一回流管方向偏转；第一回流管、第二回流管交替作用使得回流对主流的扰动呈现周期性，流体在喷嘴处发生周期性来回摆动。
8.本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明通过流道的结构设计来实现360
°
的喷淋。利用两个回流通道，将部分流体输送至上游，从而影响主流，两回路通道的交替影响，使得流体会在出口处发生来回摆动。单个自摆动喷头能使流体偏转70-90
°
摆动，四个自摆动喷头能使流体喷射的范围覆盖接近360
°
，可调节喷嘴与入口段之间的夹角来改变射流的状态。自摆动的喷淋装置的结构中不存在动部件，减少了故障发生的概率，使用寿命长达数十年，具有很大优势。
附图说明
9.图1为本发明的结构示意图；图2为自摆动喷头的结构示意图；图中， 1-接入管，2-喷嘴，3-第一回流管，4-扩大管，5-第二回流管，6-自摆动喷头，7-总管。
具体实施方式
10.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
11.应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将元件、组件和/或部分相互区分开来。因此，下面讨论的第一元件、组件和/或部分在不背离本发明教学的前提下可以成为第二元件、组件或部分。
12.如图1所示，一种自摆动的喷淋装置，包含总管和n个自摆动喷头，n为大于等于1的自然数；如图2所示，所述自摆动喷头包括接入管、扩大管、第一回流管、第二回流管和喷嘴；所述接入管为由入口到出口渐缩的管道；所述第一回流管、第二回流管结构相同，均为u形管；所述扩大管包含流入部、连接部和流出部，其中，所述连接部为直管，其一端和所述流入部的出口相连、另一端和所述流出部的入口相连；所述流入部为由入口到出口渐扩
的管道；所述流出部为为由入口到出口渐缩的管道；所述喷嘴由入口到出口渐扩；所述第一回流管、第二回流管对称设置在所述扩大管的两侧并位于同一平面，均一端和所述扩大管流入部的入口联通、另一端和扩大管连接部的侧壁联通，且第一回流管、第二回流管的截面面积小于扩大管连接部的截面面积；所述扩大管流入部的入口和所述接入管的出口相连、扩大管流出部的出口和所述喷嘴的入口相连，接入管、扩大管、喷嘴同轴；所述总管用于接入外部流体、使其流入各个自摆动喷头；当n为1时，自摆动喷头的接入管和所述总管联通，自摆动喷头的第一回流管、第二回流管水平设置；当n大于1时，n个自摆动喷头沿所述总管周向均匀设置，自摆动喷头的接入管均和所述总管联通，且自摆动喷头的第一回流管、第二回流管均水平设置。
13.n优先取4，4个自摆动喷头能使流体喷射的摆动范围接近360
°
。
14.本发明还公开了一种该自摆动的喷淋装置的喷淋方法，包含以下过程：流体从总管进入进而流入各个自摆动喷头的接入管，在接入管处加速后流入其扩大管，由于流体的附壁作用，流体会朝第一回流管、第二回流管的其中一个流去，令流体朝第一回流管流去，则此时一部分流体从喷嘴朝第二回流管的方向喷出，另一部分流体在压差的作用下经由第一回流管扩大管的入口处，干扰主流流体，使流体流向往第二回流管方向偏转；此时，一部分流体从喷嘴朝第一回流管的方向喷出，另一部分流体在压差的作用下经由第二回流管扩大管的入口处，干扰主流流体，使流体流向往第一回流管方向偏转；第一回流管、第二回流管交替作用使得回流对主流的扰动呈现周期性，流体在喷嘴处发生周期性来回摆动。
15.本发明结构简单，不存在动部件，减少了故障发生的概率，使用寿命长达数十年，具有很大优势。
16.本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
17.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。