液氣射流泵流體特性研究.pdf

1、射流泵是一種輸送質(zhì)量和傳遞能量的流體機(jī)械元件，可以作為混合物料和瞬時(shí)反應(yīng)設(shè)備。因其具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可以減小安裝和維護(hù)的難度，運(yùn)行安全可靠且運(yùn)行費(fèi)用低廉，焊接或螺紋連接的管狀結(jié)構(gòu)使其密封性更容易得到保障等優(yōu)點(diǎn)，因此常常用來(lái)輸送高溫高壓、易燃易爆和具有放射性的高危流質(zhì);射流泵的工作原理和結(jié)構(gòu)也決定了其可以直接利用壓力能來(lái)作為運(yùn)行動(dòng)力，無(wú)需消耗額外能源。但是射流泵在工作中也暴露出一些不足，主要表現(xiàn)在流體混合過(guò)程中，能量利用率低且損失比較嚴(yán)重，

2、導(dǎo)致射流混合效率一直處于20％-40％之間，制約其在綜合應(yīng)用中的進(jìn)一步應(yīng)用。
　　在礦井自動(dòng)化排水系統(tǒng)中，利用液氣射流泵射流吸氣作用來(lái)給離心式水泵倒吸灌水。液氣射流泵高效穩(wěn)定的工作是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的必要條件。井下實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，射流系統(tǒng)雖然能使離心式水泵泵體內(nèi)達(dá)到指定真空度，但抽氣速率和效率都比較低，浪費(fèi)能量和時(shí)間，同時(shí)影響整個(gè)排水系統(tǒng)的抽水性能，甚至在緊急情況下，由于真空度不能及時(shí)達(dá)到，導(dǎo)致排水受阻，造成重大損失。
　　針

3、對(duì)射流泵效率問題，現(xiàn)有研究大部分集中在噴嘴距、喉管與噴嘴面積比、擴(kuò)散角和喉管長(zhǎng)徑比上。本文在已有研究成果基礎(chǔ)上，提出吸入室直徑、吸入室長(zhǎng)度、吸入管位置和喉管收縮半角也可能是影響液氣射流泵效率的主要因素，并對(duì)射流泵進(jìn)行了理論研究和實(shí)驗(yàn)探討。理論研究主要是運(yùn)用fluent軟件，對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的液氣射流泵物理模型，采用變量控制的方法，逐個(gè)進(jìn)行三維仿真模擬，得出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下液氣射流泵的靜壓曲線和關(guān)鍵部位的壓力云圖及速度云圖。通過(guò)對(duì)射流泵內(nèi)部

4、流場(chǎng)特性的分析，得出吸入室長(zhǎng)度和吸入管位置對(duì)液氣射流泵吸氣效率的影響微乎其微，可以忽略不計(jì);隨著喉管收縮半角的增大，射流泵吸氣效率先增大后減小，存在最優(yōu)喉管收縮半角范圍為13.5°-17.1°之間;隨著吸入室直徑的增大，射流泵吸氣效率也是先增大后減小，存在最優(yōu)吸入室直徑范圍為1.56倍-1.68倍射流管直徑。實(shí)驗(yàn)探討主要是加工出與數(shù)值模擬一樣尺寸的射流泵組件，仿照礦井自動(dòng)化排水原理及過(guò)程進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，記錄后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后得出了與數(shù)值