多波瓣喷管气流放大器的制作方法

本技术涉及空气放大器领域，特别地，涉及一种多波瓣喷管气流放大器。

背景技术：

1、空气放大器的作用与抽风机类似，是一种用做排风、排烟、排除粉尘和吹除应用的设备，广泛应用于废气烟雾吸除，粉尘气体的吸除处理，以及吹风冷却降温、水分吹除等工业应用领域，也广泛应用于现有的无导叶风扇和吹风机等家用电器上。

2、典型的工业用空气放大器原理如附图1所示：当压缩空气通过空气放大器的环形窄缝后，向左侧喷出，通过科恩达效应原理及空气放大器特殊的几何形状，右侧的环境空气可被吸入，并与原始压缩空气一起从空气放大器左侧吹出。一般来说，环形窄缝的宽度越小，压缩空气的气压越大，空气放大器的气流放大倍数(周围空气流量/压缩空气流量)也越大。例如，图1中的空气放大器窄缝的宽度只有0.05mm到0.1mm，压缩空气的压力高达5.5bar，窄缝气流速度超过了音速，放大倍数也高达25倍以上，但噪声也奇大无比。

3、戴森借鉴空气放大器的原理，提出了air amplifier技术，该公司首创的无导叶风扇(参见附图2)、吹风机等产品都采用了该项技术。相比于工业用的空气放大器，将其窄缝的宽度提高至大约1.3mm左右，气流压力大幅减小到几百pa左右，窄缝气流流速减小到约30m/s左右，这样，气流的噪声大幅减小了，从而才能用于无导叶风扇等家用电器上。

4、无论工业空气放大器，还是戴森的air amplifier技术等，压缩空气都是通过一道窄缝吹出，带动周围的气流流动从而产生放大气流的效果。因此，压缩空气与周围空气的交界线只是一条长直线或者圆弧线，两股气流的分子都通过那道长线进行交换。要提高空气放大的倍数，在窄缝长度固定的情况下，只有提高高压气流的流速，因此空气放大器在大流量工作状态下都会出现较大的噪声。目前市面上的无导叶风扇，包括戴森在内，也存在这样的问题：风扇低速运转时噪声低，但风量和风速也低于普通风扇，无法满足用户对大风量的需求；风扇高速运转时，风量和风速满足用户需求了，但窄缝处的高速气流发出较大的丝丝的噪声，对用户的使用体验造成一定的负面影响。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种多波瓣喷管气流放大器，以解决现有普通空气放大器工作时噪声较大的技术问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种多波瓣喷管气流放大器，包括：起安装支撑作用并用于引入压缩空气的集气管，及多根用于引射气流的波瓣喷管；集气管为中空管且呈环型设置，并集气管上开设有供压缩空气进入的进气口；多根波瓣喷管沿集气管的周向依次间隔布设于集气管的内环中，且各波瓣喷管的进气端与集气管轴向第一端的内环面连通，各波瓣喷管的排气端朝向集气管轴向的第二端延伸且收敛，以使进入波瓣喷管的压缩空气通过其排气端的收敛作用朝向集气管的第二端喷射，进而引射外部环境中的环境空气由集气管的第一端进入内环，并与波瓣喷管喷射形成的压缩气流掺混后由集气管的第二端向外喷射。

4、进一步地，各波瓣喷管包括用于导入压缩空气的进气管，及用于使压缩空气向外喷射以对周围环境空气产生引射作用的波瓣喷嘴；进气管的进气端与集气管第一端的内环面连通，其相对的排气端朝向集气管的第二端延伸；波瓣喷嘴固定于进气管的排气端上并形成波瓣喷管的收敛端。

5、进一步地，波瓣喷嘴包括由其壁面沿周向波峰、波谷交替出现并连接形成的多个波瓣；波峰的两个壁面之间的间隙形成供进气管内的压缩空气向外喷射的内喷射通道；波谷的两个壁面之间的间隙形成用于对引射进集气管内环中的环境空气进行导流的外引流通道。

6、进一步地，相邻的波峰和波谷之间的壁面上还开设有占波瓣高度2/3以上的缺口。

7、进一步地，多个波谷围绕波瓣喷嘴的中心形成中心空洞；波瓣喷嘴还包括用于堵塞中心空洞的中心体，及用于将中心体与波瓣的内壁面固定的支板。

8、进一步地，集气管、进气管及波瓣喷嘴一体成型；或者，集气管、进气管及波瓣喷嘴三者分别成型，并通过焊接、胶接的方式固定连接。

9、进一步地，设波瓣喷嘴的喷射气流从其出口至集气管出口侧的距离l内的最大分布直径为d，则：相邻波瓣喷嘴之间的间距为d的60％～90％；波瓣喷嘴的中心与集气环内环面之间的间距为d的30％～45％。

10、进一步地，集气管呈跑道型设置，进气口开设于其中一条短跑道的外侧壁上；多根波瓣喷管沿两条长跑道的长度方向均匀间隔设置，且两条长跑道上的多根波瓣喷管一一对称设置，或沿长度方向彼此错位设置。

11、进一步地，集气管呈圆环型设置，进气口布设于圆环的外环面上；多根波瓣喷管沿圆环的周向均匀间隔设置，且沿圆环的径向延伸布设。

12、进一步地，集气管的截面呈飞机机翼的翼型，翼型的内环面为坡度较缓的吸力面；波瓣喷管的进气端连通翼型前缘的吸力面，波瓣喷嘴的喷口朝向翼型的尾部。

13、本实用新型具有以下有益效果：

14、如图12所示，通过cfd仿真以及单喷嘴试验发现，在相同的流速下，本实用新型的多波瓣喷管气流放大器的气流放大系数比普通窄缝喷嘴一般要高22％左右，甚至更多，即本实用新型的多波瓣喷管气流放大器的气流放大效果更好；通过试验还发现：由于由波瓣喷管喷射的内压缩气流与外部引射的外空气气流两股气流掺混很短距离，两股气流的速度差很小，从而同样的最大喷口流速下，波瓣喷管的噪声明显小于窄缝喷嘴，该优点也可通过波瓣引射器在航空发动机上的应用效果来证明。

15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

7.根据权利要求2所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

8.根据权利要求2所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

10.根据权利要求2所述的多波瓣喷管气流放大器，其特征在于，

技术总结
本技术公开了一种多波瓣喷管气流放大器，包括：集气管及多根波瓣喷管；集气管为中空管且呈环型设置，并其上开设有进气口；多根波瓣喷管沿集气管的周向依次间隔布设于集气管的内环中，且各波瓣喷管的进气端与集气管轴向第一端的内环面连通，其排气端朝向集气管轴向的第二端延伸且收敛，以使进入波瓣喷管的压缩空气通过其排气端的收敛作用朝向集气管的第二端喷射，进而引射外部环境中的环境空气由集气管的第一端进入内环，并与喷射形成的压缩气流掺混后由集气管的第二端向外喷射。相同的流速下，本技术的气流放大器的气流放大系数比普通窄缝喷嘴一般要高22％左右，甚至更多，且同样的最大喷口流速下，波瓣喷管的噪声明显小于窄缝喷嘴。

技术研发人员：谢买祥
受保护的技术使用者：谢买祥
技术研发日：20230905
技术公布日：2024/4/29