喷管结构对环形射流泵流场的影响
2023-10-21陈云良向伟宁
中国农村水利水电 2023年10期
熊 顺,陈云良,向伟宁,徐 永
(四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室、水利水电学院,四川 成都 610065)
0 引 言
射流泵是一种利用高速工作液作为动力、基于射流剪切和湍动扩散作用对流体进行抽吸、混合和输运的流体机械设备,相比于其他泵类机械,该设备没有运动部件,具有结构紧凑、加工制造简单、安全可靠等优点,广泛应用于市政[1]、核能[2]、水利[3]等领域。射流泵可分为中心射流泵[4]和环形射流泵[5],中心射流泵的喷嘴位于装置中间,工作液从中间的工作管入射进入吸入室,卷吸环绕于喷嘴的被吸液;环形射流泵则相反,其喷嘴呈一侧贴近壁面的环形,工作液从环形喷嘴射入,卷吸位于中间的被吸液。与中心射流泵相比,环形射流泵的吸入管、喉管和扩散管的轴线重合,被吸液的过流通径更大,因此适用于输送较大体积的固体物质,如活鱼、农产品等[6,7],具有重要的研究价值。
不少学者对环形射流泵的结构尺寸和工作性能进行了数值模拟研究。YANG 等[8]研究了环形射流泵基于等速度变化和等压力变化设计的喇叭形扩散管,发现均较锥型扩散管的压力梯度更平稳、更均匀;龙新平等[9]研究了环形射流泵喉管长度对其效率的影响,认为喉管长度与喉管直径之比处于2.17~2.89时,效率较高;WANG 等[10]通过数值模拟的方法,对比了流线型环形射流泵与常规环形射流泵的基本性能,发现当流量比大于0.3 时,前者的效率较后者最大可提高1.2%。XIAO 等[11]利用Realizablek-ε模型研究了吸入室收缩角对环形射流泵性能的影响,发现当吸入室收缩角为20°时性能趋于最佳。……
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