吕运朋, 曹爱菊

摘 要：通过对国外低雷诺数下临界流文丘里喷嘴研究成果的分析，并结合ISO 9300:2005(E)中对低雷诺数下临界流文丘里喷嘴最大背压比的建议及圆环形喉部临界流喷嘴几何尺寸范围的有关规定，注意到扩散半角、曲率半径、面积比等对喷嘴背压比的影响，从中得到了一些启示，并提出了一套试验方案，即有关扩散角度、曲率半径对背压比影响的试验方案。

关键词：背压比; 临界流文丘里喷嘴; 扩散半角; 曲率半径; 低雷诺数

中图分类号：TN911-34

文献标识码：A

文章编号：1004-373X(2011)09-0127-03

Study on Back-pressure Ratio of Critical FlowVenturi Nozzle at Low Reynold Number

La Yun-peng, CAO Ai-ju

(Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China )

Abstract： By the analysis of the foreign research results on the critical flow Venturi nozzle at low Reynolds abroad, the effect of spread half-angle, curvature radius and area ratio on the back-pressure ratio was observed in combination with some proposals on maximum back-pressure ratio of critical flow Venturi nozzle at low Reynolds number and ISO 9300:2005(E) on geometric size of toroidal throat critical flow Venturi nozzle. From the observation, some inspiration was obtained. A testing program that the back-pressure ratio is effected by spread half-angle and curvature radius is put forward.

Keywords： back-pressure ratio; critical flow Venturi nozzle; spread half-angle; curvature radius; low Reynolds number

0 引 言

关于低雷诺数下(Red<2×105)临界流文丘里喷嘴(简称喷嘴)的最大背压比(喷嘴达到临界流时最大出口压力和入口压力之比)的确定［1］，由于实验还不充分，目前的规程、标准中没有给出确定的计算公式和曲线图，ISO 9300:2005(E)中也只是提出一些建议：“对于工作在喉部雷诺数Red<2×105的临界流文丘里喷嘴，建议用户保持0.25的背压比，或者对他们的临界流文丘里喷嘴进行一次简单的非临界流测试”［2］。影响喷嘴背压比的因素很多，包括喷嘴的几何尺寸［3-5］、喷嘴加工的粗糙度、入口压力等，这里仅对几何尺寸中的扩散半角和曲率半径做研究。

1 临界流文丘里喷嘴

临界流文丘里喷嘴有两种结构形式：圆环形喉部文丘里喷嘴和圆筒形喉部文丘里喷嘴，精加工的文丘里喷嘴应采用圆环形的结构，试验中用的为精加工的喷嘴，其结构如图1所示［6］。

2 国外的研究成果

2.1 文献[7]的试验

试验用了3个喉径相同，扩散半角、扩散段长度、扩散断面积比(以下简称面积比)均不同的喷嘴，其尺寸见表1。……