阅读说明：本技术 一种基于负压截断的涡环激励器 (Vortex ring exciter based on negative pressure truncation ) 是由 徐琳 侯宝珅 戴训 田昊宇 程晓渊 弋戈 马辰阳 吴杭 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于负压截断的涡环激励器,包括送风装置、负压截断装置、减缩装置和通风管道；所述通风管道主体为圆柱状；所述送风装置和减缩装置设置于通风管道的两端；所述通风管道管壁一侧设有开口或两侧对称设置有开口；所述负压截断装置设置在通风管道的开口处；所述负压截断装置在通风管道开口处产生负压,将通风管道内的气流截断,被截断的气流在减缩装置的作用下卷曲产生涡环。本发明所公开的一种基于负压截断的涡环激励器,通过负压来代替机械部件实现截断功能,在截断的同时通过负压将截断瞬间的气体导出,不会产生多余堵塞的气体,降低流体能量损耗。(The invention discloses a vortex ring exciter based on negative pressure truncation, which comprises an air supply device, a negative pressure truncation device, a reduction device and a ventilation pipeline, wherein the negative pressure truncation device is arranged on the air supply device; the main body of the ventilation pipeline is cylindrical; the air supply device and the reduction device are arranged at two ends of the ventilating duct; one side of the pipe wall of the ventilating pipeline is provided with an opening or the two sides of the pipe wall of the ventilating pipeline are symmetrically provided with openings; the negative pressure cut-off device is arranged at an opening of the ventilation pipeline; the negative pressure cut-off device generates negative pressure at the opening of the ventilation pipeline to cut off airflow in the ventilation pipeline, and the cut-off airflow curls under the action of the reduction device to generate a vortex ring. According to the vortex ring exciter based on negative pressure truncation disclosed by the invention, the negative pressure replaces mechanical parts to realize the truncation function, and gas at the truncation moment is led out through the negative pressure while truncation is carried out, so that redundant blocked gas cannot be generated, and the energy loss of fluid is reduced.)

一种基于负压截断的涡环激励器

技术领域

本发明涉及流体力学技术领域，具体涉及一种基于负压截断的涡环激励器。

背景技术

现有的涡环产生装置，通过风机将气流加速以后，往往通过在管道内部设立机械装置来截断气流，实现脉冲涡环，但是由于风机一直处于旋转状态，因此每次截断会产生多余气体，堵塞后方流道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于负压截断的涡环激励器，其可以在截断的同时将截断瞬间的气体导出，不会产生多余堵塞的气体，降低流体能量损耗。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于负压截断的涡环激励器，包括送风装置、负压截断装置、减缩装置和通风管道；所述通风管道主体为圆柱状；所述送风装置和减缩装置设置于通风管道的两端；所述通风管道管壁一侧设有开口或两侧对称设置有开口；所述负压截断装置设置在通风管道的开口处；所述负压截断装置在通风管道开口处产生负压，将通风管道内的气流截断，被截断的气流在减缩装置的作用下卷曲产生涡环。

按上述技术方案，所述负压截断装置包括负压通管、负压推杆和推板动力单元；所述负压通管的进风口与通风管道的侧边开口连接；所述负压通管进风口与通风管道侧边开口之间设置有负压开关；所述负压推杆设置于负压通管内部；所述负压推杆上连接有推板动力单元；所述负压推杆底部设置有单向阀；所述单向阀的阀口在负压通管中正压时开启，负压时关闭；所述负压推杆向上运动时，单向阀闭合，负压通管内积攒负压，负压推杆向下运动时，压缩气体产生正压，使得单向阀开启，释放气体。所述推板动力单元带动负压推杆向负压通管出风口运动产生负压，将通风管道内的气流截断，抽至负压通管中。

按上述技术方案，所述推板动力单元包括偏心轮电机、偏心轮和负压推杆运动支架；所述偏心轮的轮盘上设置有滑动杆；所述负压推杆运动支架上开设有滑动杆运动轨道；所述滑动杆设置于滑动杆运动轨道中，可沿滑动杆运动轨道来回移动，偏心轮电机与偏心轮连接，负压推杆运动支架与负压推杆连接，偏心轮电机驱动偏心轮转动，通过负压推杆运动支架带动负压推杆沿负压通管来回移动。

按上述技术方案，所述负压开关包括转动环、负压开关电机和传动件；所述转动环贴设于通风管道侧边开口处；所述转动环的外径与通风管道的内径相同，两者在同一轴线上；所述转动环上开设有与负压通管进风口相适配的开口；所述负压开关电机通过传动件与转动环连接，带动转动环旋转，使得负压通管进风口与通风管道侧边开口联通或关闭。

按上述技术方案，所述传动件由圆柱齿轮和内齿轮组成；所述圆柱齿轮与负压开关电机的输出轴连接；所述内齿轮固设于转动环上；所述圆柱齿轮与内齿轮啮合。

按上述技术方案，所述送风装置为轴流风机。

按上述技术方案，所述通风管道上设置有偏心轮固定支架；所述偏心轮中心通过偏心轮固定支架与通风管道固定连接。

按上述技术方案，所述减缩装置为导流喷口；所述通风管道出风口外径等于导流喷口进风口内径，两者嵌套连接；所述导流喷口的出风口口径较通风管道的出风口口径小。

按上述技术方案，所述通风管道两侧对称开口；所述负压通管为两个，对称布置于通风管道两侧开口处，每个负压通管中均设置有一负压推杆，两负压推杆分别与负压推杆运动支架的两端连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明所公开的一种基于负压截断的涡环激励器，通过负压来代替机械部件实现截断功能，在截断的同时通过负压将截断瞬间的气体导出，不会产生多余堵塞的气体，降低流体能量损耗。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基于负压截断的涡环激励器的***示意图；

图2是本发明实施例中一种基于负压截断的涡环激励器的立体图；

图3是图2的主视图；

图4是图2的俯视图；

图5是本发明实施例中负压开关的立体图；

图6是本发明实施例中负压推杆的立体图；

图中，偏心轮-1、负压推杆运动支架-2、负压推杆-3、导流喷口-4、通风管道-5、负压通管-6、偏心轮固定支架-7、转动环-8、负压开关电机-9、圆柱齿轮-10、内齿轮-11、轴流风机-12、偏心轮电机-13、单向阀-14。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图6所示，本发明提供的一种实施例中基于负压截断的涡环激励器，包括送风装置、负压截断装置、减缩装置和通风管道5；所述送风装置和减缩装置设置于通风管道5的两端；所述通风管道5管壁两侧对称设置有开口；所述负压截断装置设置在通风管道5的开口处；所述负压截断装置在通风管道5开口处产生负压，将通风管道5内的气流截断，被截断的气流在减缩装置的作用下卷曲产生涡环。

进一步地，所述负压截断装置包括负压通管6、负压推杆3和推板动力单元；所述负压通管6的进风口与通风管道5的侧边开口连接；所述负压通管6进风口与通风管道5侧边开口之间设置有负压开关；所述负压推杆3设置于负压通管6内部；所述负压推杆3上连接有推板动力单元；所述负压推杆3底部设置有单向阀14；所述单向阀14的阀口在负压通管6中正压时开启，负压时关闭；所述推板动力单元带动负压推杆3向负压通管6出风口运动产生负压，将通风管道5内的气流截断，抽至负压通管6中。

进一步地，所述推板动力单元包括偏心轮电机13、偏心轮1和负压推杆运动支架2；所述偏心轮1的轮盘上设置有滑动杆；所述负压推杆运动支架2上开设有滑动杆运动轨道；所述滑动杆设置于滑动杆运动轨道中，可沿滑动杆运动轨道来回移动，偏心轮电机13与偏心轮1连接，负压推杆运动支架2与负压推杆3连接，偏心轮电机13驱动偏心轮1转动，通过负压推杆运动支架2带动负压推杆3沿负压通管6来回移动。

进一步地，所述负压开关包括转动环8、负压开关电机9和传动件；所述转动环8贴设于通风管道5侧边开口处；所述转动环8的外径与通风管道5的内径相同，两者在同一轴线上；所述转动环8上开设有与负压通管6进风口相适配的开口；所述负压开关电机9通过传动件与转动环8连接，带动转动环8旋转，使得负压通管6进风口与通风管道5侧边开口联通或关闭；当转动环8旋转至其开口与负压通管6的进风口连通时，负压通管6与通风管道5连通，当转动环8旋转至其开口与负压通管6的进风口避开时，负压通管6与通风管道5关闭断开。

进一步地，所述传动件由圆柱齿轮10和内齿轮11组成；所述圆柱齿轮10与负压开关电机9的输出轴连接；所述内齿轮11固设于转动环8上；所述圆柱齿轮10与内齿轮11啮合。

进一步地，所述送风装置为轴流风机12。

进一步地，所述通风管道5上设置有偏心轮固定支架7；所述偏心轮1中心通过偏心轮固定支架7与通风管道5固定连接。

进一步地，所述减缩装置为导流喷口4；所述通风管道5出风口外径等于导流喷口4进风口内径，两者嵌套连接；所述导流喷口4的出风口口径较通风管道5的出风口口径小。

进一步地，所述负压通管6为两个，对称布置于通风管道5两侧开口处，每个负压通管6中均设置有一负压推杆3，两负压推杆3分别与负压推杆运动支架2的两端连接。

本发明的工作原理：空气经过轴流风机12抽入装置中，通风管道5内产生气流；偏心轮电机13带动偏心轮1旋转，负压推杆运动支架2将偏心轮1的旋转转化为负压推杆3的直线运动，负压推杆3从负压通管6底端向上运动，由于转动环8的侧开口没有与负压通管6的进风口联通，此时负压通管6为密闭结构，腔体内生成负压，下一时刻，在负压开关电机9带动下，转动环8的侧开口与负压通管6联通，腔体内积聚的负压将通风管道5内的气流截断，抽入负压通管6之内，实现负压截断气流，被截断的气流在导流喷口4的作用下由于剪切发生卷曲，产生涡环。下一时刻，转动环8的侧开口在负压开关电机9带动下转离负压通管6进风口，送风管道5壁面重新闭合，此时在偏心轮1作用下，负压推杆3从上止点向下止点运动，由于此时负压通管6密闭，因此运动过程中产生正压，在正压作用下，单向阀14开启，排除负压通管6内的气体，重新回到初始位置。以此为一个运动周期，持续性产生脉冲涡环，该产生方式产生的脉冲涡环，在截断过程中并不会产生多余气体，可以有效防止通风管道5内气体堵塞。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。