附壁振蕩射流式液氣射流泵的性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)廢氣、廢水等造成的環(huán)境污染的不斷加劇,發(fā)展污染控制關鍵技術及研發(fā)高效的處理設備成為迫切需求。液氣射流泵是一種具有獨特功能與特點的射流式混合設備,應用前景廣闊。本文采用附壁振蕩射流作為液氣射流泵新的工作方式,運用試驗研究、理論分析相結合的方法對其性能作系統(tǒng)研究,為液氣射流泵及其附壁振蕩射流工作形式應用于傳質吸收做基礎性研究工作。
　　 本文在國家自然科學青年基金資助項目“液氣射流泵內部射流混合現(xiàn)象及氣體吸收應用研究”(編號

2、:50906034)、國家自然科學基金資助項目“全射流噴頭射流元件內射流附壁特性及切換頻率研究”(編號:51049011)的資助下開展工作,取得了以下研究成果:
　　 (1)對液氣射流泵性能關鍵影響因素進行了研究。
　　 選擇較寬范圍的喉嘴面積比,對單級液氣射流泵進行了水力性能試驗,揭示了面積比對水力性能的影響規(guī)律。指出低壓水射流在固定喉管長度情況下,存在使泵正常運行的面積比范圍。小面積比時,存在合適的工作水壓力使泵節(jié)能

3、運行。
　　 首次進行了異形噴嘴液氣射流泵性能試驗,結果表明喉管長度較短時,改用當量面積下的異形噴嘴有助于改善泵的吸氣性能,且方形和擬四邊形噴嘴具有較大氣液比。首次提出射流最大半徑概念,探討射流碎裂長度,并分析了該長度對性能的影響。
　　 (2)對附壁振蕩射流元件振蕩頻率進行了研究。
　　 對比了三種常用振蕩射流元件的結構和工作原理,提出通過改變工作壓力及信號水導管長度作為射流元件應用到液氣射流泵時調節(jié)頻率的手段

4、,指出減小元件的結構尺寸是提高附壁振蕩頻率方法之一。由測量元件壁面壓力脈動的方法獲得附壁振蕩頻率,結果表明:射流元件在結構尺寸固定、工作壓力一定時,信號水流量和信號水導管長度存在合適的工作范圍(獲得的附壁振蕩頻率范圍為0.8～2.7Hz),當超出該范圍時,射流元件的主射流散亂。
　　 (3)首次對附壁振蕩射流式液氣射流泵性能特點進行了系統(tǒng)研究。
　　 對24種模型泵進行了振蕩射流性能試驗。結果表明,振蕩射流方式下,工作壓

5、力與振蕩頻率對性能的影響明顯,喉嘴距具有最優(yōu)值,且該值受射流泵結構、工作參數(shù)的影響。對比直射情況,振蕩射流方式可以增大面積比。在相同工作壓力下,面積比的變化對性能的影響是相似的,兩者具有相近的最大吸氣量和傳能效率。
　　 通過分解振蕩射流,基于非穩(wěn)定液氣射流泵基本性能方程并結合試驗數(shù)據(jù),擬合出了附壁振蕩射流式液氣射流泵在300kPa時的簡化性能方程。
　　 通過液氣射流泵內部流動觀測發(fā)現(xiàn),附壁振蕩射流方式較直射形式的射流