一种产生拖曳气泡的装置的制作方法

1.本发明涉及一种产生稳定可控拖曳气泡的装置，适用于需要产生稳定可控气泡带或气泡群的工业和工程应用场景。


背景技术：

2.工业和工程应用领域，在某些场景下需要生成均匀度较好、分布稳定的气泡带或气泡群，以利用气泡或群聚、或分离、或隔绝介质等特性，通常需要通过或微细管道、或小孔、或多孔介质等向液体中不断喷入高压气体以生成气泡，气泡的大小、形态和密度与喷入气体的压力、速度、喷口的形状和位置以及介质本身的物理特性等多重因素有关，目前没有完备的数学模型来描述和控制上述气泡生成的物理过程，因此生成气泡的大小和密度随机性强，可控性较差。
3.通常产生拖曳气泡是通过管道在液体介质中不断喷出气体并与液体介质保持一定的相对运动速度来形成，气泡的大小和密度随机可控性差，且需要不间断的提供高压气体以维持气泡的产生，气泡产生的方式单一，气泡的大小均匀度较差，分布和密度不可控制，常规方法对于需要生成稳定、具有一定规律分布的气泡难度较大。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种产生拖曳气泡的装置。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种产生拖曳气泡的装置，包括：
6.腔体部件，沉浸在液体中，能与流域在水平方向产生一定速度的相对运动；
7.导管，与腔体相连通，腔体通过导管充满气体或液体介质；
8.所述腔体和导管带动腔体中的流体介质以水平方向的速度在流域中运动，保持腔体中流体介质充满状态，控制水平运动速度，在交界面与运动方向相反的后方产生尺度均匀、分布稳定、密度可控的气泡。
9.进一步，所述腔体部件由前壁、后壁、侧壁和顶壁组成。
10.进一步，所述前壁和侧壁光顺过渡。
11.进一步，所述后壁和侧壁光顺连接。
12.进一步，所述顶壁和前壁、侧壁、后壁密封形成腔体，
13.进一步，所述导管与顶壁相连。
14.进一步，所述腔体与相关工业工程部件组合。
15.进一步，所述腔体中气体或液体介质与流域中液体形成明显的交界面。
16.进一步，所述交界面与水平面平行。
17.进一步，所述流域介质的液面浸没腔体，或部分浸没腔体，并保证流体介质与流域液体的交界面垂直方向低于液面。
18.本发明的有益效果是：
19.本发明的装置原理简洁明了，利用不同流体介质交界面在相对运动时，介质之间
的湍流不稳定性生成拖曳气泡，不需像常规生成气泡方法要持续提供高压气体，消耗的能量少，产生的气泡尺度均匀，分布稳定，密度可控，实施方法简单易行，能量消耗少，具有较高的工程实用价值。
附图说明
20.图1为本发明的装置结构及原理框图。
具体实施方式
21.以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。
22.图1为本发明实施例装置的结构原理图，显示一种产生拖曳气泡的装置和方法。
23.由前壁、侧壁、后壁以及顶壁组成的腔体1，导管2与腔体1的顶壁连通，通过导管2向腔体1中充满液体介质或气体介质3；腔体1可单独存在，也可与工业或工程部件组合形成一体。
24.腔体1浸没于流域4中，流域4中液体介质有液面5-2；腔体1中的流体3与流域4中的液体形成明显的交界面5-1，交界面5-1平行于水平面；流域4介质的液面5-2可以完全浸没腔体1，也可以部分浸没腔体1，但必须保证流体介质3与流域4中液体的交界面5-1垂直方向低于液面5-2。
25.腔体1和导管2带动腔体中的流体介质3以水平方向的速度在流域4中运动，保持腔体中流体介质3充满状态，控制水平运动速度，在交界面5-1与运动方向相反的后方产生尺度均匀、分布稳定、密度可控的气泡。


技术特征：
1.一种产生拖曳气泡的装置，其特征在于，包括：腔体部件，沉浸在液体中，能与流域在水平方向产生一定速度的相对运动；导管，与腔体相连通，腔体通过导管充满气体或液体介质；所述腔体和导管带动腔体中的流体介质以水平方向的速度在流域中运动，保持腔体中流体介质充满状态，控制水平运动速度，在交界面与运动方向相反的后方产生尺度均匀、分布稳定、密度可控的气泡。2.根据权利要求1所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述腔体部件由前壁、后壁、侧壁和顶壁组成。3.根据权利要求2所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述前壁和侧壁光顺过渡。4.根据权利要求2所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述后壁和侧壁光顺连接。5.根据权利要求2所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述顶壁和前壁、侧壁、后壁密封形成腔体。6.根据权利要求2所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述导管与顶壁相连。7.根据权利要求1所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述腔体能与相关工业工程部件组合。8.根据权利要求1所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述腔体中气体或液体介质与流域中液体形成明显的交界面。9.根据权利要求8所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述交界面与水平面平行。10.根据权利要求1所述的产生拖曳气泡的装置，其特征在于：所述流域介质的液面浸没腔体，或部分浸没腔体，并保证流体介质与流域液体的交界面垂直方向低于液面。

技术总结
本发明涉及一种产生拖曳气泡的装置，包括：腔体部件，沉浸在液体中，能与流域在水平方向产生一定速度的相对运动；导管，与腔体相连通，腔体通过导管充满气体或液体介质；所述腔体和导管带动腔体中的流体介质以水平方向的速度在流域中运动，保持腔体中流体介质充满状态，控制水平运动速度，在交界面与运动方向相反的后方产生尺度均匀、分布稳定、密度可控的气泡。本发明的装置原理简洁明了，利用不同流体介质交界面在相对运动时，介质之间的湍流不稳定性生成拖曳气泡，不需像常规生成气泡方法要持续提供高压气体，消耗的能量少，产生的气泡尺度均匀，分布稳定，密度可控，实施方法简单易行，能量消耗少，具有较高的工程实用价值。具有较高的工程实用价值。具有较高的工程实用价值。


技术研发人员：沈兴荣 吴永顺 夏召丹 孙群 杨素军 熊小青 张越峰 周晓葵 朱文博 袁帅
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/12