文丘里效應在商用高壓清洗機發泡噴嘴上的應用

文丘里效應又稱文氏效應，這種效應是指在高速流動的氣體附近會產生低壓，從而產生吸附作用，利用這種效應可制作出文丘里管、文丘里射流閥等，當流體通過管道的狹窄部分時，會導致該處流體速度增加，同時靜壓力降低。文氏效應管的原理較為簡單，就是把流體由粗變細，以加快流體流速，時流體在文氏效應管出口的后側形成一個“真空”區，利用這個“真空”區產生吸附作用。之前我們介紹了《文丘里效應在商用電動高壓清洗機射流閥上的應用》，下面主要介紹文丘里效應在商用高壓清洗機發泡噴嘴上的應用。
 
通過文丘里射流閥進行清潔劑吸入與混合，結構簡單、可靠，目前已得到普遍應用，但進一步的研究發現，這種在機器內部泵頭設置射流閥實現吸液功能也存在不足，如吸液率不可調、無發泡以及清潔劑的使用較為浪費等等。我們知道如果化學清潔劑與水混合后噴射到物體表面沒有形成發泡，清潔劑的效用并不能充分發揮，并且很快會流失，清潔劑浪費現象比較明顯，若能將化學清潔劑與水混合后并與空氣充分發泡，其去污能力將大大提高。發泡噴嘴很好地解決了這一難題。發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泡，泡狀射流經噴嘴噴出。研究發現，清潔劑及空氣在發泡噴嘴的吸入都與文丘里效應相關。

下圖為較為常見的發泡噴嘴結構，包括接頭、清潔劑瓶、噴嘴及泡沬調節鈕等，接頭與高壓槍槍桿相連接，泡沬調節鈕用來調節泡沬產生效果，清潔劑裝入清潔劑瓶內。
 
通過對各種發泡噴嘴的研究發現，發泡噴嘴泡沫的形成過程兩次利用了文丘里效應，發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，清潔劑瓶蓋上設有氣孔，使得清潔劑瓶內壓力保持外部大氣壓。工作時，初級文丘里閥產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有進氣口與外部空氣相通，泡沬調節鈕用以調節進氣口開口大小，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有過濾網，高壓射流撞擊到過濾網上卷入周圍空氣產生豐富的泡沬，高壓泡沬經噴嘴噴出。

文丘里效應的疊加應用也較為普遍，串聯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置的文丘里射流閥當出口壓力在0.3～1.0 MPa時才產生吸液作用，目前市場上的發泡噴嘴最大壓力可達3.0 MPa，我們根據發泡噴嘴文丘里效應兩次疊加原理，對前后文丘里閥進行多次優化和驗證，發泡噴嘴最大壓力接近5.0 MPa，可見發泡噴嘴泡沬豐富、壓力高、射程遠，完全實現了高壓發泡，噴射效果明顯改善，且調節方便、更大限度節省清潔劑的使用。這種高效、經濟的清潔劑發泡方式正逐步取代傳統吸液方式。