射流泵内部流场数值模拟与优化设计.pdf

江苏大学
硕士学位论文
射流泵内部流场数值模拟与优化设计
姓名:乌骏
申请学位级别:硕士
专业:流体机械及工程
指导教师:袁丹青
20071217
摘要学硕学位论射流泵是一种用来传递能量、质量的流体机械和混合反应设备。它工作可靠,安装维护方便,密封性好,有利于输送有毒、易爆、易燃和放射性介质。各种有压能源均可以直接作为射流泵的工作动力,不需要添加其他辅助设备,所以射流泵的综合应用价值很高。但射流泵的结构比较特殊,两股流体混合时能量损失较大,使射流泵的整体传能效率较低,一定程度上限制了射流泵的使用范围。本文通过对射流泵数值模拟和试验研究,着重从喉管和喉嘴距两部分对射流泵进行结构优化,主要工作及研究成果如下:咛迓凼隽松淞鞅玫难芯肯肿从肷淞鞅媚诓苛鞫砺郏赋瞿壳爸圃忌淞泵进一步发展的主要因素。蛞=樯芰耸导扑愕幕痉椒ㄓ牍蹋肞/砑陨淞鞅媒三维造型,采用软件对射流泵模型进行网格划分。ü淞鞅媚诓苛鞒∈的D猓治銎渲醒沽Τ∮胨俣瘸〉姆植记榭觯握了射流泵内部流动规律。扑懔嗣婊任、下的射流泵,通过分析研究得到了每个面积比下射流泵不同的最优喉管混合长度,将这三种不同长度拟合从而导出了一定面积比情况下最优喉管长度的计算公式。扑懔嗣婊任、下的射流泵,对每个面积比下考虑四种不同的喉嘴距,通过分析比对得到了每个面积比下的最优喉嘴距,最后通过拟合导出了一定面积比情况下最优喉嘴距的计算公式。ü婊任的射流泵试验,利用脱共罴撇饬亢砉苎沽Ρ浠囱橹模拟与拟合结果的正确性;调节四种喉嘴距,通过性能试验验证计算所得最优喉嘴距的正确性。试验结果表明拟合得到的公式是正确的。射流泵,数值模拟,喉管,喉嘴距,试验江苏大士文关键词:
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学位论文作者签名:纽独创性声明年以耹,的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文日期:
岳指剥币签癣蜻不保密∥学位论文作者签名:匀年月『学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。年解密后适用本授权书。允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部本学位论文属于保密口,在
第一章绪论射流泵技术的研究已有嗄昀罚孀趴蒲Ъ际醯夭欢戏⒄梗淞鞅迷江苏大学硕士学位论文国民经济的各个领域的应用更加广泛,与此同时,人们也对射流泵各个方面的性能提出了更高的要求,然而射流泵内部流动结构复杂,整体效率较低,一直制约着射流泵的发展,所以深入研究射流泵内部流动机理,优化设计射流泵结构形式,对射流泵的进一步发展具有深远的意义。射流泵基本结构如图荆饕S腥糠肿槌桑号缱臁⒑砉芎屠┥⒐堋F涔ぷ原理是将工作流体通过喷嘴高速喷出,同时静压能部分转换为动能,管内形成真空,低压液体被吸入管内。两股液体在喉管中进行混合和能量交换,工作液体速度减小,被吸液体速度增大,压力逐渐增加,在喉管出口处速度趋于一致。混合液体通过扩散管时,随着流道的增大,速度逐渐降低,动能转化为压力能,混合液体压力随之升高。射流泵本身没有运动部件,结构简单,且工作可靠,密封性好,适宜在高温、高压、真空、放射和水下等特殊条件下工作;另一方面,射流泵通过高速射流提升低速被吸液体的能量,从而增加整体压能,将与其他工作泵组合使用,可提高整个装置的吸程,改善汽蚀性能。正是由于这一系列优点,因此,射流泵在农牧渔业、水利电力、交通运输和环境保护等国民经济各部门都有广泛的应用。射流泵结构与特点图淞鞅媒峁辜蛲
江苏大学硕士学位论文射流泵研究现状从世纪年代德国学者根据动量定理建立射流泵的设计理论基础以来,人们对于射流泵的研究就从未停止。查阅国内外众多文献,从总体上来看,射流泵的研究主要集中在以下三个方向:设计理论研究、内部流动研究和基础应用研杓评砺垩芯年,和进一步发展和完善了关于射流泵设计的理论【。但他们的理论还不能解决射流泵的计算问题,直到年以后随着流体力学和空气动力学的发展,才推动了射流泵设计理论的发展成熟。晗低车囟砸体射流泵进行了试验研究,建立了它的基本性能方程辏珻岢隽擞枚元方法计算喷射器【。年,岢錾淞鞅眯阅艿募扑惴健ā】。通过对水和水气射流泵进行详细试验后,在年提出了射流泵各部件的合理尺寸辏琀岢鲆禾迳淞鞅玫纳杓品椒╗。我国著名学者陆宏圻教授在年比较全面给出了各种射流泵的设计理论和设