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(guān)鍵技術(shù)及研發(fā)高效的處理設(shè)備成為迫切需求。液氣射流泵是一種具有獨(dú)特功能與特點(diǎn)的射流式混合設(shè)備,應(yīng)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(yùn)用試驗(yàn)研究、理論分析相結(jié)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(yīng)用于傳質(zhì)吸收做基礎(chǔ)性研究工作。
　　 本文在國家自然科學(xué)青年基金資助項(xiàng)目“液氣射流泵內(nèi)部射流混合現(xiàn)象及氣體吸收應(yīng)用研究”(編號(hào)

2、:50906034)、國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“全射流噴頭射流元件內(nèi)射流附壁特性及切換頻率研究”(編號(hào):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(guān)鍵影響因素進(jìn)行了研究。
　　 選擇較寬范圍的喉嘴面積比,對單級(jí)液氣射流泵進(jìn)行了水力性能試驗(yàn),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(yùn)行的面積比范圍。小面積比時(shí),存在合適的工作水壓力使泵節(jié)能

3、運(yùn)行。
　　 首次進(jìn)行了異形噴嘴液氣射流泵性能試驗(yàn),結(jié)果表明喉管長度較短時(shí),改用當(dāng)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(jìn)行了研究。
　　 對比了三種常用振蕩射流元件的結(jié)構(gòu)和工作原理,提出通過改變工作壓力及信號(hào)水導(dǎo)管長度作為射流元件應(yīng)用到液氣射流泵時(shí)調(diào)節(jié)頻率的手段

4、,指出減小元件的結(jié)構(gòu)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(dòng)的方法獲得附壁振蕩頻率,結(jié)果表明:射流元件在結(jié)構(gòu)尺寸固定、工作壓力一定時(shí),信號(hào)水流量和信號(hào)水導(dǎo)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(dāng)超出該范圍時(shí),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(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 對24種模型泵進(jìn)行了振蕩射流性能試驗(yàn)。結(jié)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(jié)構(gòu)、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(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù),擬合出了附壁振蕩射流式液氣射流泵在300kPa時(shí)的簡化性能方程。
　　 通過液氣射流泵內(nèi)部流動(dòng)觀測發(fā)現(xiàn),附壁振蕩射流方式較直射形式的射流