本發(fā)明涉及一種流體混合器，尤其涉及一種多流體集成混合器，具體適用于提高氣體分散度提高混合均勻度。

背景技術(shù)：

目前，面對日趨嚴峻的環(huán)境危機，各國對排放法規(guī)的要求越來越嚴格，低排放是內(nèi)燃機發(fā)展的主要方向。egr作為降低內(nèi)燃機nox排放的有效機內(nèi)凈化措施，也是燃氣發(fā)動機實現(xiàn)低排放的重要技術(shù)之一。在燃氣發(fā)動機中egr、燃氣與新鮮充量的混合均勻性對發(fā)動機性能至關(guān)重要。因此，通常會增加混合器裝置以強化燃氣、egr與新鮮充量的混合效率，達到較好的混合均勻性。

中國專利公開號為cn202900451u，公開日為2013年4月24日的實用新型專利公開了一種egr發(fā)動機用egr混合器，所述廢氣進氣通道正對著的混合器內(nèi)腔內(nèi)部設置有喉口，喉口為中間細、兩端粗的管形縮口，在縮口的管壁上沿進氣方向均勻開設有傾斜設置的廢氣進氣孔。雖然該實用新型能使在一定程度上混合egr氣體和空氣，但其仍存在以下缺陷：

1、該實用新型不能夠?qū)崿F(xiàn)三種流體的同步混合，不能夠適應egr天然氣發(fā)動機的需求。

2、該實用新型雖然采用了文丘里管的結(jié)構(gòu)但是其混合均勻度仍然不能滿足天然氣發(fā)動機的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的混氣種類少、均勻度低的問題，提供了一種能夠混合三種氣體、混氣均勻度高的多流體集成混合器。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種多流體集成混合器，包括混氣座，所述混氣座的內(nèi)壁為弧面結(jié)構(gòu)；

所述混氣座包括頂板、底板、內(nèi)管和外管，所述頂板的底部通過外管與底板的頂部相連接，所述內(nèi)管的直徑從近頂板側(cè)到近底板側(cè)先縮小然后逐漸變大，所述內(nèi)管的頂部圓周與底部圓周均與外管的內(nèi)壁相連接，所述內(nèi)管與外管之間設置有兩個相對的隔板，所述內(nèi)管與外管之間兩隔板的一側(cè)形成有第一流體腔，所述內(nèi)管與外管之間兩隔板的另一側(cè)形成有第二流體腔，所述第一流體腔與外管開設的第一流體入口相通，所述第二流體腔與外管開設的第二流體入口相通；

所述內(nèi)管內(nèi)對稱設置有第一流體混氣管和第二流體混氣管，所述第一流體混氣管為圓弧管，所述第一流體混氣管的兩端均與內(nèi)管的內(nèi)壁相連接，所述第一流體混氣管的管壁上開設有多個第一流體混氣孔，所述第一流體混氣管內(nèi)形成有第一流體混氣腔，所述第一流體混氣腔的兩端均與第一流體腔相通；所述第二流體混氣管的兩端均與內(nèi)管的內(nèi)壁相連接，所述第二流體混氣管的管壁上開設有多個第二流體混氣孔，所述第二流體混氣管內(nèi)形成有第二流體混氣腔，所述第二流體混氣腔的兩端均與第二流體腔相通。

所述第一流體混氣管的外壁與第二流體混氣管的外壁相連接。

所述第一流體混氣管與第二流體混氣管均設置于內(nèi)管上直徑最小處。

所述內(nèi)管管壁上與第一流體混氣管和第二流體混氣管等高處沿圓周開設有多個混氣孔。

所述第一流體混氣孔均開設于第一流體混氣管的內(nèi)圓弧上，所述第二流體混氣孔均開設于第二流體混氣管的內(nèi)圓弧上。

所述第一流體混氣孔從近內(nèi)管側(cè)到遠內(nèi)管側(cè)直徑逐漸變大，所述第二流體混氣孔從近內(nèi)管側(cè)到遠內(nèi)管側(cè)直徑逐漸變大。

所述第一流體混氣孔分別開設于第一流體混氣管的內(nèi)圓弧和外圓弧上，所述第二流體混氣孔分別開設于第二流體混氣管的內(nèi)圓弧和外圓弧上。

所述第一流體混氣孔從近內(nèi)管側(cè)到遠內(nèi)管側(cè)直徑逐漸變大，所述第二流體混氣孔從近內(nèi)管側(cè)到遠內(nèi)管側(cè)直徑逐漸變大。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明一種多流體集成混合器中將三種流體在一個混合器中完成混合，結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高，有效提高了混合器的可靠性，能夠滿足采用erg的燃氣發(fā)動機的混氣需求。因此，本設計能夠在一個混合氣中完成三種流體的混合，混合器結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高。

2、本發(fā)明一種多流體集成混合器中采用相對設置的辦圓環(huán)進氣腔，將環(huán)形腔體分為兩部分，分別進入兩種不同的流體，使三種流體能夠均勻混合，提高了混合器的混合均勻性。因此，本設計的混氣座結(jié)構(gòu)設計巧妙，混合均勻性高。

3、本發(fā)明一種多流體集成混合器中采用相對設置的第一流體混氣管和第二流體混氣管，有效提高了第一流體和第二流體的分散度，提高混氣效率和混氣均勻度；同時本設計在內(nèi)管直徑最小出對三種流體進行混合，使氣體混合的均勻更高，有效提高混合效果。因此，本設計的混合芯能夠有效分散氣流，提高混合效果。

4、本發(fā)明一種多流體集成混合器中第一流體混氣孔與第二流體混氣孔均采用漸變孔，通過控制孔徑的大小來控制氣流的強弱，進一步提高混氣均勻度。因此，本設計孔徑設計合理，有效控制氣流大小，提高混合效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中混氣座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中第一流體混氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：混氣座1、頂板11、底板12、內(nèi)管13、外管14、隔板15、第一流體混氣管21、第二流體混氣管22、混氣孔23、第一流體腔3、第一流體入口31、第一流體混氣腔32、第一流體混氣孔33、第二流體腔4、第二流體入口41、第二流體混氣腔42、第二流體混氣孔43。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

參見圖1至圖3，一種多流體集成混合器，包括混氣座1，所述混氣座1的內(nèi)壁為弧面結(jié)構(gòu)；

所述混氣座1包括頂板11、底板12、內(nèi)管13和外管14，所述頂板11的底部通過外管14與底板12的頂部相連接，所述內(nèi)管13的直徑從近頂板11側(cè)到近底板12側(cè)先縮小然后逐漸變大，所述內(nèi)管13的頂部圓周與底部圓周均與外管14的內(nèi)壁相連接，所述內(nèi)管13與外管14之間設置有兩個相對的隔板15，所述內(nèi)管13與外管14之間兩隔板的一側(cè)形成有第一流體腔3，所述內(nèi)管13與外管14之間兩隔板的另一側(cè)形成有第二流體腔4，所述第一流體腔3與外管14開設的第一流體入口31相通，所述第二流體腔4與外管14開設的第二流體入口41相通；

所述內(nèi)管13內(nèi)對稱設置有第一流體混氣管21和第二流體混氣管22，所述第一流體混氣管21為圓弧管，所述第一流體混氣管21的兩端均與內(nèi)管13的內(nèi)壁相連接，所述第一流體混氣管21的管壁上開設有多個第一流體混氣孔33，所述第一流體混氣管21內(nèi)形成有第一流體混氣腔32，所述第一流體混氣腔32的兩端均與第一流體腔3相通；所述第二流體混氣管22的兩端均與內(nèi)管13的內(nèi)壁相連接，所述第二流體混氣管22的管壁上開設有多個第二流體混氣孔43，所述第二流體混氣管22內(nèi)形成有第二流體混氣腔42，所述第二流體混氣腔42的兩端均與第二流體腔4相通。

所述第一流體混氣管21的外壁與第二流體混氣管22的外壁相連接。

所述第一流體混氣管21與第二流體混氣管22均設置于內(nèi)管13上直徑最小處。

所述內(nèi)管13管壁上與第一流體混氣管21和第二流體混氣管22等高處沿圓周開設有多個混氣孔23。

所述第一流體混氣孔33均開設于第一流體混氣管21的內(nèi)圓弧上，所述第二流體混氣孔43均開設于第二流體混氣管22的內(nèi)圓弧上。

所述第一流體混氣孔33從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大，所述第二流體混氣孔43從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大。

所述第一流體混氣孔33分別開設于第一流體混氣管21的內(nèi)圓弧和外圓弧上，所述第二流體混氣孔43分別開設于第二流體混氣管22的內(nèi)圓弧和外圓弧上。

所述第一流體混氣孔33從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大，所述第二流體混氣孔43從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大。

本發(fā)明的原理說明如下：

egr廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（exhaustgasrecirculation）簡稱egr，是將柴油機或汽油機產(chǎn)生的廢氣的一小部分再送回氣缸。再循環(huán)廢氣由于具有惰性將會延緩燃燒過程，也就是說燃燒速度將會放慢從而導致燃燒室中的壓力形成過程放慢，這就是氮氧化合物會減少的主要原因。另外，提高廢氣再循環(huán)率會使總的廢氣流量（massflow）減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會相對減少。egr系統(tǒng)的任務就是使廢氣的再循環(huán)量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。

混氣座1的內(nèi)壁為文丘里管結(jié)構(gòu)，文丘里管：測量流體壓差的一種裝置，是意大利物理學家g.b.文丘里發(fā)明的，故名。文丘里管是先收縮而后逐漸擴大的管道。測出其入口截面和最小截面處的壓力差，用伯努利定理即可求出流量。文丘里管能夠產(chǎn)生壓差有利于氣體的混合。

本設計的主流體、第一流體與、第二流體三者之間的混合存在一定的比例關(guān)系，三者按照適當?shù)谋壤旌喜拍苓m合于發(fā)動機的燃燒需要。對于比例的調(diào)節(jié)可以采用一下方式：

1、改變開孔數(shù)量或開孔大??；

2、調(diào)節(jié)第一流體腔3與第二流體腔4對的體積比，同時調(diào)節(jié)第一流體混氣管21、第二流體混氣管22的長度和彎曲弧度。

3、增設第一流體混氣管21和/或第二流體混氣管22，可同平面增設也可異平面增設。

混氣孔23也能夠采用漸變孔的方式調(diào)節(jié)氣流。

實施例1：

一種多流體集成混合器，包括混氣座1，所述混氣座1的內(nèi)壁為弧面結(jié)構(gòu)；所述混氣座1包括頂板11、底板12、內(nèi)管13和外管14，所述頂板11的底部通過外管14與底板12的頂部相連接，所述內(nèi)管13的直徑從近頂板11側(cè)到近底板12側(cè)先縮小然后逐漸變大，所述內(nèi)管13的頂部圓周與底部圓周均與外管14的內(nèi)壁相連接，所述內(nèi)管13與外管14之間設置有兩個相對的隔板15，所述內(nèi)管13與外管14之間兩隔板的一側(cè)形成有第一流體腔3，所述內(nèi)管13與外管14之間兩隔板的另一側(cè)形成有第二流體腔4，所述第一流體腔3與外管14開設的第一流體入口31相通，所述第二流體腔4與外管14開設的第二流體入口41相通；所述內(nèi)管13內(nèi)對稱設置有第一流體混氣管21和第二流體混氣管22，所述第一流體混氣管21為圓弧管，所述第一流體混氣管21的兩端均與內(nèi)管13的內(nèi)壁相連接，所述第一流體混氣管21的管壁上開設有多個第一流體混氣孔33，所述第一流體混氣管21內(nèi)形成有第一流體混氣腔32，所述第一流體混氣腔32的兩端均與第一流體腔3相通；所述第二流體混氣管22的兩端均與內(nèi)管13的內(nèi)壁相連接，所述第二流體混氣管22的管壁上開設有多個第二流體混氣孔43，所述第二流體混氣管22內(nèi)形成有第二流體混氣腔42，所述第二流體混氣腔42的兩端均與第二流體腔4相通。

實施例2：

實施例2與實施例1基本相同，其不同之處在于：

所述第一流體混氣管21的外壁與第二流體混氣管22的外壁相連接。

實施例3：

實施例3與實施例2基本相同，其不同之處在于：

所述第一流體混氣管21與第二流體混氣管22均設置于內(nèi)管13上直徑最小處，所述內(nèi)管13管壁上與第一流體混氣管21和第二流體混氣管22等高處沿圓周開設有多個混氣孔23。

實施例4：

實施例4與實施例3基本相同，其不同之處在于：

所述第一流體混氣孔33均開設于第一流體混氣管21的內(nèi)圓弧上，所述第二流體混氣孔43均開設于第二流體混氣管22的內(nèi)圓弧上；所述第一流體混氣孔33從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大，所述第二流體混氣孔43從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大。

實施例5：

實施例5與實施例3基本相同，其不同之處在于：

所述第一流體混氣孔33分別開設于第一流體混氣管21的內(nèi)圓弧和外圓弧上，所述第二流體混氣孔43分別開設于第二流體混氣管22的內(nèi)圓弧和外圓弧上；所述第一流體混氣孔33從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大，所述第二流體混氣孔43從近內(nèi)管13側(cè)到遠內(nèi)管13側(cè)直徑逐漸變大。