文丘里效應(yīng)在商用高壓清洗機發(fā)泡噴嘴上的應(yīng)用

文丘里效應(yīng)又稱文氏效應(yīng)，這種效應(yīng)是指在高速流動的氣體附近會產(chǎn)生低壓，從而產(chǎn)生吸附作用，利用這種效應(yīng)可制作出文丘里管、文丘里射流閥等，當(dāng)流體通過管道的狹窄部分時，會導(dǎo)致該處流體速度增加，同時靜壓力降低。文氏效應(yīng)管的原理較為簡單，就是把流體由粗變細，以加快流體流速，時流體在文氏效應(yīng)管出口的后側(cè)形成一個“真空”區(qū)，利用這個“真空”區(qū)產(chǎn)生吸附作用。之前我們介紹了《文丘里效應(yīng)在商用電動高壓清洗機射流閥上的應(yīng)用》，下面主要介紹文丘里效應(yīng)在商用高壓清洗機發(fā)泡噴嘴上的應(yīng)用。
 
通過文丘里射流閥進行清潔劑吸入與混合，結(jié)構(gòu)簡單、可靠，目前已得到普遍應(yīng)用，但進一步的研究發(fā)現(xiàn)，這種在機器內(nèi)部泵頭設(shè)置射流閥實現(xiàn)吸液功能也存在不足，如吸液率不可調(diào)、無發(fā)泡以及清潔劑的使用較為浪費等等。我們知道如果化學(xué)清潔劑與水混合后噴射到物體表面沒有形成發(fā)泡，清潔劑的效用并不能充分發(fā)揮，并且很快會流失，清潔劑浪費現(xiàn)象比較明顯，若能將化學(xué)清潔劑與水混合后并與空氣充分發(fā)泡，其去污能力將大大提高。發(fā)泡噴嘴很好地解決了這一難題。發(fā)泡噴嘴不但可以將清潔劑有效吸入，同時吸入少量空氣，帶有清潔劑的水射流在空氣腔中撞擊形成發(fā)泡，泡狀射流經(jīng)噴嘴噴出。研究發(fā)現(xiàn)，清潔劑及空氣在發(fā)泡噴嘴的吸入都與文丘里效應(yīng)相關(guān)。

下圖為較為常見的發(fā)泡噴嘴結(jié)構(gòu)，包括接頭、清潔劑瓶、噴嘴及泡沬調(diào)節(jié)鈕等，接頭與高壓槍槍桿相連接，泡沬調(diào)節(jié)鈕用來調(diào)節(jié)泡沬產(chǎn)生效果，清潔劑裝入清潔劑瓶內(nèi)。
 
通過對各種發(fā)泡噴嘴的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)泡噴嘴泡沫的形成過程兩次利用了文丘里效應(yīng)，發(fā)泡噴嘴實際包括初級文丘里閥和次級文丘里閥，與初級文丘里閥相通的吸液管伸入清潔劑瓶內(nèi)，清潔劑瓶蓋上設(shè)有氣孔，使得清潔劑瓶內(nèi)壓力保持外部大氣壓。工作時，初級文丘里閥產(chǎn)生的虹吸作用將清潔劑吸人并與射流混合，隨后射流再次通過次級文丘里閥，次級文丘里閥的喉管段設(shè)有進氣口與外部空氣相通，泡沬調(diào)節(jié)鈕用以調(diào)節(jié)進氣口開口大小，次級文丘里閥將外部空氣吸入，在次級文丘里閥的出口還設(shè)有過濾網(wǎng)，高壓射流撞擊到過濾網(wǎng)上卷入周圍空氣產(chǎn)生豐富的泡沬，高壓泡沬經(jīng)噴嘴噴出。

文丘里效應(yīng)的疊加應(yīng)用也較為普遍，串聯(lián)后文丘里管出口壓力將大大提高。研究表明高壓清洗機泵頭處設(shè)置的文丘里射流閥當(dāng)出口壓力在0.3～1.0 MPa時才產(chǎn)生吸液作用，目前市場上的發(fā)泡噴嘴最大壓力可達3.0 MPa，我們根據(jù)發(fā)泡噴嘴文丘里效應(yīng)兩次疊加原理，對前后文丘里閥進行多次優(yōu)化和驗證，發(fā)泡噴嘴最大壓力接近5.0 MPa，可見發(fā)泡噴嘴泡沬豐富、壓力高、射程遠，完全實現(xiàn)了高壓發(fā)泡，噴射效果明顯改善，且調(diào)節(jié)方便、更大限度節(jié)省清潔劑的使用。這種高效、經(jīng)濟的清潔劑發(fā)泡方式正逐步取代傳統(tǒng)吸液方式。