本技術(shù)涉及導(dǎo)流,尤其涉及一種用于超臨界二氧化碳的導(dǎo)流組件、排水裝置和航行器。
背景技術(shù):
1、目前各種水上或水下航行器需要通過水艙注排水來調(diào)節(jié)整體浮力,現(xiàn)有的注排水方式主要為泵驅(qū)動排水和氣驅(qū)動排水。
2、其中,氣驅(qū)動排水是利用高壓可壓縮氣體進行排水,如空氣、氮氣、二氧化碳等,利用二氧化碳受熱發(fā)生相變進行排水的原理相比空氣、氮氣具有排水流量大的優(yōu)勢。二氧化碳在一定壓力溫度下為液態(tài),通過升溫升壓后可以快速轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界態(tài),體積膨脹數(shù)倍,瞬時做功能力強,能夠快速將水艙內(nèi)的水排出。
3、但是,由于大流量超臨界二氧化碳噴射速度快、溫度較高,排水初期容易被水冷卻降溫,使其密度增大,從而影響膨脹排水能力,因此需要在保證流量的同時提高超臨界二氧化碳的排水效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種用于超臨界二氧化碳的導(dǎo)流組件、排水裝置和航行器,該導(dǎo)流組件在保證大流量超臨界二氧化碳的同時,能夠?qū)ΤR界二氧化碳起到很好的多層減速效果,有利于減少熱量傳遞,從而提高超臨界二氧化碳的排水效率。
2、為了達到上述目的,本技術(shù)采用的主要技術(shù)方案包括:
3、第一方面,本技術(shù)實施例提供一種用于超臨界二氧化碳的導(dǎo)流組件,包括:
4、導(dǎo)流結(jié)構(gòu),導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括基板、第一導(dǎo)流件和第二導(dǎo)流件,沿基板的厚度方向,基板具有貫通的第一通孔,且沿基板的厚度方向,第一導(dǎo)流件和第二導(dǎo)流件均位于基板的同側(cè);
5、第一導(dǎo)流件與基板固定連接,沿第一通孔的周向,第一導(dǎo)流件圍繞第一通孔設(shè)置,以使第一導(dǎo)流件和基板共同形成有安裝空間;
6、第二導(dǎo)流件與基板固定連接,沿第一導(dǎo)流件的周向,第二導(dǎo)流件圍繞第一導(dǎo)流件設(shè)置,且沿第一導(dǎo)流件的徑向,第二導(dǎo)流件間隔設(shè)置在第一導(dǎo)流件的外側(cè),以使第一導(dǎo)流件、第二導(dǎo)流件和基板共同形成有第一導(dǎo)流空間;
7、第一導(dǎo)流件的外周壁設(shè)有與安裝空間和第一導(dǎo)流空間均連通的第一導(dǎo)流部,第二導(dǎo)流件的外周壁設(shè)有第二導(dǎo)流部,第二導(dǎo)流部通過第一導(dǎo)流空間與第一導(dǎo)流部連通,且沿第一導(dǎo)流件的軸向和/或周向,第二導(dǎo)流部的至少部分區(qū)域與第一導(dǎo)流部錯開;
8、封堵結(jié)構(gòu),封堵結(jié)構(gòu)設(shè)于安裝空間內(nèi),封堵結(jié)構(gòu)用于封堵第一通孔且與基板固定連接,封堵結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為在封堵結(jié)構(gòu)受到的外部壓力大于預(yù)設(shè)值時打開,以使第一通孔和安裝空間連通。
9、本技術(shù)第一方面實施例提出的用于超臨界二氧化碳的導(dǎo)流組件,當(dāng)外部大流量高壓超臨界二氧化碳作用在封堵結(jié)構(gòu)的壓力大于預(yù)設(shè)值時,封堵結(jié)構(gòu)打開以使超臨界二氧化碳通過第一通孔進入安裝空間內(nèi),進入安裝空間內(nèi)的超臨界二氧化碳從第一導(dǎo)流件的第一導(dǎo)流部流入第一導(dǎo)流空間,其中,第一導(dǎo)流件能夠?qū)ΤR界二氧化碳的流動起到一定的阻擋減速作用,隨后超臨界二氧化碳從第二導(dǎo)流件的第二導(dǎo)流部流出,由于沿第一導(dǎo)流件的軸向和/或周向,第二導(dǎo)流部的至少部分區(qū)域與第一導(dǎo)流部錯開,從而導(dǎo)致第一導(dǎo)流部流出的部分超臨界二氧化碳能夠被第二導(dǎo)流件阻擋,減小了超臨界二氧化碳從第二導(dǎo)流部流出時的速度。由此,該導(dǎo)流組件在保證大流量超臨界二氧化碳的同時,能夠?qū)ΤR界二氧化碳起到很好的多層減速效果,有利于減少熱量傳遞,從而提高超臨界二氧化碳的排水效率,同時,該導(dǎo)流組件體積較小,集成度較高,適用于各種狹窄的空間。
10、可選地,第一導(dǎo)流部包括第一導(dǎo)流層,第一導(dǎo)流層包括多個沿第一導(dǎo)流件的周向間隔布置的第一導(dǎo)流孔;
11、第二導(dǎo)流部包括第二導(dǎo)流層,第二導(dǎo)流層包括多個沿第二導(dǎo)流件的周向間隔布置的第二導(dǎo)流孔,沿第一導(dǎo)流件的軸向和/或周向,第二導(dǎo)流層的至少部分區(qū)域與第一導(dǎo)流層錯開。
12、由于沿第一導(dǎo)流件的軸向和/或周向,第二導(dǎo)流層的至少部分區(qū)域與第一導(dǎo)流層錯開,使得第一導(dǎo)流層的多個第一導(dǎo)流孔與第二導(dǎo)流層的多個第二導(dǎo)流孔不完全相對,從而導(dǎo)致第一導(dǎo)流孔流出的部分超臨界二氧化碳被部分第二導(dǎo)流件阻擋后從第二導(dǎo)流孔流出,起到很好的多層減速效果,減小了超臨界二氧化碳從第二導(dǎo)流部流出時的速度。
13、可選地,第一導(dǎo)流層為多個,多個第一導(dǎo)流層沿第一導(dǎo)流件的軸向間隔布置;
14、第二導(dǎo)流層為多個,多個第二導(dǎo)流層沿第二導(dǎo)流件的軸向間隔布置,沿第一導(dǎo)流件的軸向和/或周向,多個第二導(dǎo)流層中至少部分第二導(dǎo)流層的至少部分區(qū)域與相應(yīng)的第一導(dǎo)流層錯開。
15、由于多個第一導(dǎo)流層的多個第一導(dǎo)流孔與多個第二導(dǎo)流層的多個第二導(dǎo)流孔不完全相對,從而導(dǎo)致第一導(dǎo)流孔流出的部分超臨界二氧化碳被部分第二導(dǎo)流件阻擋后從第二導(dǎo)流孔流出,起到很好的多層減速效果,且多層第二導(dǎo)流層設(shè)置也有利于進一步減小超臨界二氧化碳從第二導(dǎo)流部流出時的速度。
16、可選地,第二導(dǎo)流件為多個,沿第一導(dǎo)流件的徑向,多個第二導(dǎo)流件依次間隔設(shè)置,相鄰兩個第二導(dǎo)流件與基板共同形成有第二導(dǎo)流空間,且相鄰兩個第二導(dǎo)流件的第二導(dǎo)流部通過第二導(dǎo)流空間連通。
17、由此,通過設(shè)置多個第二導(dǎo)流件能夠進一步對超臨界二氧化碳的流動起到阻擋減速作用,進一步提高導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的多層減速效果,從而有利于進一步降低超臨界二氧化碳從第二導(dǎo)流部流出時的速度。
18、可選地,沿第一導(dǎo)流件的軸向和/或周向,相鄰兩個第二導(dǎo)流件中外側(cè)的第二導(dǎo)流件的第二導(dǎo)流部的至少部分區(qū)域與內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)流件的第二導(dǎo)流部錯開。
19、由于外側(cè)的第二導(dǎo)流件中的多個第二導(dǎo)流層的多個第二導(dǎo)流孔與內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)流件中的多個第二導(dǎo)流層的多個第二導(dǎo)流孔不完全相對,從而導(dǎo)致內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)流件中的第二導(dǎo)流孔流出的部分超臨界二氧化碳被部分內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)流件后從外側(cè)的第二導(dǎo)流件的第二導(dǎo)流孔流出,內(nèi)外側(cè)錯開設(shè)置的第二導(dǎo)流孔進一步提高導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的多層減速效果,從而有利于進一步降低超臨界二氧化碳從第二導(dǎo)流部流出時的速度。
20、可選地,封堵結(jié)構(gòu)包括封堵件和固定件,封堵件用于封堵第一通孔,固定件用于固定連接封堵件和基板,固定件被構(gòu)造為在封堵件受到的外部壓力大于固定件的預(yù)設(shè)拉斷力時斷開,以使封堵件打開。
21、若封堵件受到的外部壓力大于固定件的預(yù)設(shè)拉斷力時固定件斷開,則封堵件在超臨界二氧化碳的沖擊下打開,滿足了封堵結(jié)構(gòu)的需求,且結(jié)構(gòu)簡單可靠、成本低廉。
22、可選地,還包括:導(dǎo)向件,導(dǎo)向件固設(shè)于安裝空間內(nèi),導(dǎo)向件具有沿第一導(dǎo)流件的軸向延伸的導(dǎo)向孔,封堵件具有與導(dǎo)向孔對應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)向桿,導(dǎo)向桿穿設(shè)于導(dǎo)向孔且相對導(dǎo)向孔可移動;
23、沿導(dǎo)向件的厚度方向,導(dǎo)向件具有貫通的第二通孔。
24、如此設(shè)置,在導(dǎo)向桿與導(dǎo)向孔的導(dǎo)向配合下,有利于提高封堵件移動的穩(wěn)定性,且導(dǎo)向件能夠?qū)Φ谝蛔涌臻g流出的部分超臨界二氧化碳進行阻擋,從而有利于降低超臨界二氧化碳從安裝空間敞開端流出時的速度,有利于進一步提高超臨界二氧化碳的排水效率。
25、可選地,還包括:蓋板,蓋板固設(shè)于安裝空間內(nèi),蓋板位于導(dǎo)向件遠離基板的一側(cè)且與導(dǎo)向件間隔開,蓋板用于封蓋安裝空間的敞開端,沿蓋板的厚度方向,蓋板具有貫通的第三通孔,以使安裝空間與外部通過第三通孔連通。
26、如此設(shè)置,當(dāng)部分超臨界二氧化碳從第一子空間依次穿過第四通孔、第二通孔進入第二子空間后,第二子空間內(nèi)的超臨界二氧化碳穿過蓋板的第三通孔向外噴出,從而能夠進一步減小超臨界二氧化碳從安裝空間敞開端流出時的速度。
27、第二方面,本技術(shù)實施例提供一種排水裝置,包括第一方面實施例中的導(dǎo)流組件。
28、本技術(shù)第二方面實施例提出的排水裝置,通過設(shè)有上述的導(dǎo)流組件,該導(dǎo)流組件在保證大流量超臨界二氧化碳的同時,能夠?qū)ΤR界二氧化碳起到很好的多層減速效果,有利于減少熱量傳遞,從而提高超臨界二氧化碳的排水效率,進而提高排水裝置的排水效率。
29、第三方面,本技術(shù)實施例提供一種航行器,包括第二方面實施例中的排水裝置。
30、本技術(shù)第三方面實施例提出的航行器,通過設(shè)有上述的排水裝置,該排水裝置的導(dǎo)流組件在保證大流量超臨界二氧化碳的同時,能夠?qū)ΤR界二氧化碳起到很好的多層減速效果,有利于減少熱量傳遞,從而提高超臨界二氧化碳的排水效率,進而提高航行器的浮力調(diào)節(jié)效率。