一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置及水力空化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107244709A(43)申请公布日2017.10.13(21)申请号201710640019.6(22)申请日2017.07.31(71)申请人核工业理化工程研究院地址300180天津市河东区津塘路168号(72)发明人魏世超张凯(74)专利代理机构天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙)12214代理人周庆路(51)Int.Cl.C02F1/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置及水力空化方法(57)摘要本发明公开了一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置以及水力空化方法，包括箱体和空化机构，所述箱体用于容纳液体，其前侧底端设置液体进口，其后侧顶端设置液体出口，所述的液体进口和液体出口分别设置在箱体对角线的两端；所述空化机构，包括一转轴和一叶轮，所述转轴，安装于箱体内中心位置，两端贯穿箱体的前后两个侧面，通过外置电机驱动；所述叶轮，同轴安装于转轴上，由多个叶片构成，所述叶片上均布有贯穿的通孔。本发明具有能耗低，空化效率高等优点。CN107244709ACN107244709A权利要求书1/1页1.一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，包括：箱体，用于容纳液体，其前侧底端设置液体进口，其后侧顶端设置液体出口，所述的液体进口和液体出口分别设置在箱体对角线的两端；空化机构，包括，一转轴，安装于箱体内中心位置，两端贯穿箱体的前后两个侧面，通过外置电机驱动；一叶轮，同轴安装于转轴上，由多个叶片构成，所述叶片上均布有贯穿的通孔。2.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述叶片的个数不少于三个。3.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述通孔在叶片上的排列形式为正三角形、转角正三角形、正方形或转角正方形。4.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述通孔的两端设有扩孔结构。5.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述叶片为平板状或曲面状。6.根据权利要求4所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，扩孔角度为10°～50°。7.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述液体进口与所述液体出口均为圆管，并且轴线平行。8.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述转轴与液体进口和液体出口轴线平行。9.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，箱体为空腔长方体结构，所述叶片高度为箱体高度的0.2-0.4，所述叶片宽度为箱体宽度的0.6-0.9。10.根据权利要求1所述的一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置，其特征在于，所述箱体为空腔圆柱形，所述叶片宽度为圆柱体宽度的0.6-0.9，所述叶片高度为圆柱体直径的0.2-0.4。11.如权利要求1所述的单叶轮回转叶片式水力空化发生装置的水力空化方法，包括以下步骤：(1)液体从进口流入箱体；(2)叶片与液体间相对运动，通孔对液体进行切割；(3)液体高速通过通孔，流道截面积变小，水流速度增加，水流压力减小，压力降至水的饱和蒸汽压以下，发生空化形成空泡，继而空泡随着水流流出通孔重新回到液体主体，水压升高，空泡溃灭，伴随着空泡溃灭的瞬间形成冲击波和微射流，产生高温高压；(4)液体从液体出口流出箱体。12.如权利要求11所述的水力空化方法，其特征在于：所述步骤(2)中，液体流经通孔时，先经过入口处的扩孔，减少水流与孔板碰撞导致的能量损失，流出通孔时经过出口处的扩孔，空泡溃灭更加充分。2CN107244709A说明书1/4页一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置及水力空化方法技术领域[0001]本发明涉及化工流体技术领域，特别是涉及一种单叶轮回转叶片式水力空化发生装置及水力空化方法。背景技术[0002]空化是指液体内局部压力下降时，液体内部或液固交界面上气体空穴的形成、发展和溃灭的过程。当液体压力降至液体饱和蒸气压甚至以下时，由于液体的剧烈汽化而产生大量空化泡。空化泡随液体流动膨胀、生长。当液体压力恢复时，空化泡瞬间溃灭形成微射流和冲击波，产生瞬间局部高温(1000～5000K)和瞬间高压(1～5×107Pa)。空化可导致水力机械设备性能下降，引起振动、噪声和空蚀破坏等，但空化现象释放的能量也可以加以利用，以实现对化学、物理等过程的强化，达到增效、节能、降耗等效果。[0003]根据空化产生的因素，通常分为声空化、光空化、粒子空化和水力空化四种类型。由于空化产生的效率和工程应用的难易程度，四种模式中，声空化和水力空化是学术界和