本发明涉及引射器，具体是一种涡旋锥引射器。
背景技术：
引射器是利用射流的紊动扩散作用，使不同压力的两股流体相互混合，并引发能量交换的流体机械，是一种常规机械。主要有两种，一种是直喷卷吸引射，另一种是涡旋柱芯抽吸引射。它们分别存在以下不足：1、直喷卷吸引射可能会导致混合气回流而影响抽真空失效；2、涡旋柱芯抽吸引射产生的轴向分流会减弱法向分流，因此会导致抽真空效果变差。
鉴于现有引射器存在上述不足，有必要设计一种新的引射器。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种涡旋锥引射器。
为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种涡旋锥引射器，其包括：沿同一轴线顺次配置的锥形管(1)、涡旋加速腔(2)、涡锥混合室(3)和旋/直流转换管(4)，所述锥形管(1)穿过所述涡旋加速腔(2)与所述涡锥混合室(3)连通、并在所述涡锥混合室(3)和所述涡旋加速腔(2)之间形成旋流渐缩喷嘴(5)，所述涡旋加速腔(2)沿切向设有驱动流体管入口(6)。
工作时，驱动流体沿切向进入涡旋加速腔(2)，产生涡旋并沿法向获得增速，然后通过旋流渐缩喷嘴(5)再增速并沿轴向喷出，形成涡旋锥，由于流体的离心力使涡旋锥内形成真空，该真空将引射流体从锥形管(1)吸入涡旋锥，在涡锥混合室(3)混合后，经旋/直流转换管(4)输出混合直流流体。
优选地，所述旋流渐缩喷嘴(5)的锥角满足以下条件：使形成的涡旋锥的高度为引流口直径的1至2倍。
优选地，旋流渐缩喷嘴(5)的出口环截面积和驱动流体管的截面积相等。
优选地，驱动流体管的直径和涡旋加速腔(2)的高度相等。
优选地，锥形管(1)、涡旋加速腔(2)、旋流渐缩喷嘴(5)和涡锥混合室(3)由两个构件对接组成，其中一个构件上成型有涡旋加速腔(2)和涡锥混合室(3)，另一个构件上成型有涡旋加速腔(2)的端盖和锥形管(1)。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
引流效果好。由于驱动流体经过了涡旋加速腔和旋流渐缩喷嘴两级增速，使得涡旋流体的旋速更大，内部的真空度更高，所以本涡旋锥引射器的引流效果更胜于直喷卷吸引射和涡旋柱芯抽吸引射。
引流失效率低。涡旋流体的离心力，使得在涡旋锥外侧形成渐扩压，完全屏蔽了涡旋锥芯部的真空压，从而能够避免混合流体的回流导致的引流功能失效。
体积更小。由于涡旋流体的旋速大，使得涡旋锥吸入引流量大、动量交换量大，较大的引流量和动量交换量致使混合后的流体旋速较慢，因此可以采用较短的涡锥混合室，从而可以使引射器整体体积更小。
附图说明
图1为涡旋锥引射器的内部结构示意图；
图2为其引射出口面的示意图；
图3为其引射入口面的示意图；
图4为旋/直流转换管的内部结构示意图；
图5为旋/直流转换管的俯视图；
图6为一个构件的示意图；
图7为另一个构件的示意图；
附图标记：
1、锥形管；
2、涡旋加速腔；
3、涡锥混合室；
4、旋/直流转换管；
41、方管；
42、圆管；
5、旋流渐缩喷嘴；
6、驱动流体管入口；
7、驱动流体管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1至图5，本涡旋锥引射器包括：沿同一轴线顺次配置的锥形管1、涡旋加速腔2、涡锥混合室3和旋/直流转换管4，所述锥形管1穿过所述涡旋加速腔2与所述涡锥混合室3连通、并在所述涡锥混合室3和所述涡旋加速腔2之间形成旋流渐缩喷嘴5，所述涡旋加速腔2沿切向设有驱动流体管入口6。
工作时，驱动流体从驱动流体管入口6进入涡旋加速腔2，在涡旋加速腔2产生涡旋并沿法向获得较大增速，然后通过旋流渐缩喷嘴5再增速并沿轴向喷出，形成涡旋锥，由于流体的离心力使涡旋锥内形成真空，该真空将引射流体从锥形管1吸入涡旋锥，在涡锥混合室3混合后，经旋/直流转换管4输出混合直流流体。
其中，锥形管1、涡旋加速腔2、旋流渐缩喷嘴5和涡锥混合室3由两个构件对接组成，两个构件分别如图6和图7所示，一个构件上成型有涡旋加速腔2和涡锥混合室3，另一个构件上成型有涡旋加速腔2的端盖和锥形管1。该结构使得涡旋锥引射器的零件更少，组装更简单。
参照图4、图5，旋/直流转换管4由圆管42和方管41构成，方管41沿切向连接在圆管42，如图5中的箭头所示，圆管42内的旋流混合流体经过方管41后转换成直流混合流体输出。
旋流渐缩喷嘴5的锥角β会影响喷出的涡旋锥的高度，过高的涡旋锥可能引起混合流回流，而过低的涡旋锥会影响引流量，较佳的方案中，旋流渐缩喷嘴5的锥角满足以下条件：使形成的涡旋锥的高度为引流口直径的1至2倍。
旋流渐缩喷嘴5的出口环截面积s2和驱动流体管7的截面积相等。驱动流体管7的直径和涡旋加速腔2的高度相等。构成旋流渐缩喷嘴5的管壁经过研磨抛光处理。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。
1.一种涡旋锥引射器，其特征在于，包括：沿同一轴线顺次配置的锥形管(1)、涡旋加速腔(2)、涡锥混合室(3)和旋/直流转换管(4)，所述锥形管(1)穿过所述涡旋加速腔(2)与所述涡锥混合室(3)连通、并在所述涡锥混合室(3)和所述涡旋加速腔(2)之间形成旋流渐缩喷嘴(5)，所述涡旋加速腔(2)沿切向设有驱动流体管入口(6)。
2.根据权利要求1所述的涡旋锥引射器，其特征在于，驱动流体沿切向进入涡旋加速腔(2)，产生涡旋并沿法向获得增速，然后通过旋流渐缩喷嘴(5)再增速并沿轴向喷出，形成涡旋锥，由于流体的离心力使涡旋锥内形成真空，该真空将引射流体从锥形管(1)吸入涡旋锥，在涡锥混合室(3)混合后，经旋/直流转换管(4)输出混合直流流体。
3.根据权利要求2所述的涡旋锥引射器，其特征在于，所述旋流渐缩喷嘴(5)的锥角满足以下条件：使形成的涡旋锥的高度为引流口直径的1至2倍。
4.根据权利要求1所述的涡旋锥引射器，其特征在于，旋流渐缩喷嘴(5)的出口环截面积和驱动流体管的截面积相等。
5.根据权利要求1所述的涡旋锥引射器，其特征在于，驱动流体管的直径和涡旋加速腔(2)的高度相等。
6.根据权利要求1所述的涡旋锥引射器，其特征在于，锥形管(1)、涡旋加速腔(2)、旋流渐缩喷嘴(5)和涡锥混合室(3)由两个构件对接组成，其中一个构件上成型有涡旋加速腔(2)和涡锥混合室(3)，另一个构件上成型有涡旋加速腔(2)的端盖和锥形管(1)。
技术总结