阅读说明：本技术 一种弹性材料中间段形状可变的喷射器 (Ejector with variable shape of middle section of elastic material ) 是由 祝银海 姜培学 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明属于能源与动力技术领域,尤其涉及一种弹性材料中间段形状可变的喷射器。包括喷嘴、二次流吸入室、弹性材料中间段、出口段和一个形状控制系统。形状控制系统由导轨、丝杆、滑块和步进电机组成。二次流吸入室、弹性材料中间段和出口段通过第一法兰、第二法兰、第三法兰和第四法兰同轴安装,喷嘴轴向插入二次流吸入室中；所述的形状控制系统的滑块通过连接段与出口段相对固定,滑块通过滑块内部的螺纹与所述的丝杆联动,丝杆带动滑块沿导轨平移,丝杆与所述的步进电机的输出轴联动。本发明的弹性材料中间段形状可变的喷射器,具有结构简单、体积较小、安装方便等优点,可以针对不同的变工况运行条件,方便地调节二次流的流量。(The invention belongs to the technical field of energy and power, and particularly relates to an ejector with a variable middle section shape made of an elastic material. Comprising a nozzle, a secondary flow suction chamber, an intermediate section of elastomeric material, an outlet section, and a shape control system. The shape control system consists of a guide rail, a screw rod, a slide block and a stepping motor. The secondary flow suction chamber, the elastic material middle section and the outlet section are coaxially arranged through a first flange, a second flange, a third flange and a fourth flange, and the nozzle is axially inserted into the secondary flow suction chamber; the slide block of the shape control system is relatively fixed with the outlet section through the connecting section, the slide block is linked with the lead screw through threads inside the slide block, the lead screw drives the slide block to translate along the guide rail, and the lead screw is linked with the output shaft of the stepping motor. The ejector with the variable shape of the middle section of the elastic material has the advantages of simple structure, small volume, convenience in installation and the like, and the flow of secondary flow can be conveniently adjusted according to different variable working condition running conditions.)

一种弹性材料中间段形状可变的喷射器

技术领域

本发明属于能源与动力技术领域，尤其涉及一种弹性材料中间段形状可变的喷射器。

背景技术

喷射器结构简单、造价低廉、操作容易和维修方便，被广泛用于制冷、燃料电池、化工和航空航天等多个领域。喷射器依据其用途又称为射流真空泵、射流真空喷射器、喷射泵、水喷射器、真空喷射器等。作为一种增压、真空、混合装置，喷射器往往在系统中扮演关键部件的角色。提高喷射器的性能，可以提升与之相关工业领域的整体系统效率。

喷射器的结构尺寸影响喷射器的性能。在具体应用中，系统往往需要改变运行参数，因此对于喷射器的变工况运行要求较高。现有的方法主要有几类，一类是改变喷嘴的喉部面积来调节喷射器的工作流流量，一类是改变喷嘴距离来调节二次流的流量，还有一类是采用多个喷射器并联来调节工作流和二次流的流量。

上述方法要么结构复杂、要么可调节的幅度较小。因此，需要进一步优化喷射器结构的调节方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种弹性材料中间段形状可变的喷射器，采用弹性材料制作喷射器的中间段，通过步进电机配合丝杠机构来进行伸缩运动，进而改变喷射器的中间段的构型，因而同时改变中间段的收缩角、内径、长度，以用于喷射器的二次流流量的调节。

本发明提出的弹性材料中间段形状可变的喷射器，包括喷嘴、二次流吸入室、弹性材料中间段和出口段，还包括形状控制系统，所述的形状控制系统由导轨、丝杆、滑块和步进电机组成；所述的二次流吸入室、弹性材料中间段和出口段通过第一法兰、第二法兰、第三法兰和第四法兰同轴安装，所述的喷嘴轴向插入二次流吸入室中；所述的形状控制系统的滑块通过连接段与出口段相对固定，滑块通过滑块内部的螺纹与所述的丝杆联动，丝杆带动滑块沿导轨平移，丝杆与所述的步进电机的输出轴联动。

本发明提出的弹性材料中间段形状可变的喷射器，其优点是：

本发明的弹性材料中间段形状可变的喷射器，具有结构简单、体积较小、安装方便等优点，可以针对不同的变工况运行条件，通过步进电机来方便地调节二次流的流量。本发明的方法只改变喷射器的外形，不改变喷射器的内部流动，相比于常规的插入阀芯针方法，避免了阀芯针造成的流动阻力损失。本发明通过步进电机的运动可以实现引射器结构的连续边形，进而实现对二次流流量的连续调节，从而克服了已有技术中采用多个喷射器并联的方法时只能对二次流的流量进行不连续调节的问题。

附图说明

图1是本发明提出的弹性材料中间段形状可变的喷射器的结构示意图。

图1中，1是喷嘴，2是二次流吸入室，3是第一法兰，4是第二法兰，5是弹性材料中间段，6是第三法兰，7是第四法兰，8是出口段，9是导轨，10是丝杆，11是滑块，12是连接段，13是步进电机。

具体实施方式

本发明提出的弹性材料中间段形状可变的喷射器，其结构如图1所示，包括喷嘴1、二次流吸入室2、弹性材料中间段5和出口段8，还包括一个形状控制系统，所述的形状控制系统由导轨9、丝杆10、滑块11和步进电机13组成；所述的二次流吸入室2、弹性材料中间段5和出口段8通过第一法兰3、第二法兰4、第三法兰6和第四法兰7同轴安装，所述的喷嘴1轴向插入二次流吸入室2中，所述的形状控制系统的滑块11通过连接段12与出口段8相对固定，滑块11通过滑块11内部的螺纹与所述的丝杆10联动，丝杆10带动滑块11沿导轨9平移，丝杆10与所述的步进电机13的输出轴联动。

以下结合附图，详细介绍本发明弹性材料中间段形状可变的喷射器的工作原理和工作过程：

本发明弹性材料中间段形状可变的喷射器，包括一个含弹性材料中间段的喷射器及形状控制系统，其中的喷嘴1、二次流吸入室2、弹性材料中间段5、出口段8等组成喷射器，导轨9、丝杆10、滑块11、步进电机13等组成形状控制系统。喷射器和控制系统之间采用连接段12相连。二次流吸入室2与弹性材料中间段5的一侧采用法兰进行密封和连接，出口段8与弹性材料中间段5的另一侧采用法兰进行密封和连接。形状控制系统通过步进电机13来驱动滑块10，进而带动喷射器的出口段8做左右移动，进而引发弹性材料中间段5发生拉伸与收缩变形。

本发明的弹性材料中间段形状可变的喷射器，其中的弹性材料中间段5包含收缩部分、等面积部分和扩张部分，扩张部分的壁面厚度大于收缩部分和等面积部分。弹性材料中间段5包含收缩部分，或包含收缩部分和等面积部分。弹性材料中间段5的材料为塑性聚氨酯弹性体，又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU。

如图1中所示，弹性材料中间段形状可变的喷射器的工作过程如下：

喷射器的工作流体从喷嘴1的一端流入，在喷嘴1的出口处形成超声速流动，抽吸二次流进入二次流吸入室2，工作流与二次流在弹性材料中间段内5进行混合，由出口段8流出喷射器。弹性材料中间段5包含收缩部分、等面积部分和扩张部分，也可以只包含收缩部分，或者收缩部分和等面积部分。其中弹性材料中间段的扩张部分的壁面厚度要大于收缩部分和等面积部分。

喷射器开始工作时，系统在额定工况下，喷射器工作在设计点，此时形状控制系统不工作，且滑块11处于初始位置。当系统工作在偏离额定工况，且需要喷射器增加二次流流量时，形状控制系统工作，滑块11向右平动，拉伸弹性材料中间段5；当系统工作在偏离额定工况，且需要喷射器减少二次流流量时，形状控制系统工作，滑块向左平动，压缩弹性材料中间段5。

喷射器的工作过程中，形状控制系统通过步进电机13驱动滑块11，进而带动喷射器的出口段8做左右移动，进而引发弹性材料中间段5发生拉伸与收缩变形。喷射器的工作流体从喷嘴1的一端流入，在喷嘴1出口处形成超声速流动，抽吸二次流进入二次流吸入室2，工作流与二次流在弹性材料中间段内进行混合，由出口段8流出喷射器。