射流泵噴嘴收縮角優(yōu)化研究.pdf

1、本課題屬于國家科技支撐計劃資助項目“高效環(huán)保用泵關鍵技術研究及工程應用”(項目編號:2011BAF14801)研究內容之一。
　　 射流泵是利用射流紊動擴散作用，來傳遞質量和能量的一種流體機械。由于射流泵本身沒有運動部件，所以具有工作可靠、密封性好、安裝維護方便等優(yōu)點。因此，射流泵被廣泛應用于電力、冶金、水利、化工、環(huán)境保護以及航空航天等領域。
　　 射流泵主要依靠流體質點間的相互撞擊來傳遞能量，然而，在射流泵中，工作流

2、體和被吸流體混合時產生的大量漩渦，以及在喉管內壁產生的摩擦損失和在擴散管中產生的擴散損失都會引起較大的能量損失。因此，射流泵的效率偏低，在一定程度上影響了射流泵的進一步發(fā)展。
　　 本文采用數(shù)值計算和試驗研究相結合的方法，對浙江某公司的XDPm255A型射流泵進行研究，主要工作和研究內容如下:
　　 1.基于標準k-ε模型、RNGk-ε模型和Realizablek-ε模型三種不同的湍流模型，應用Fluent軟件對射流泵的

3、內部流場進行數(shù)值計算，探討了不同湍流模型在射流泵中的適用性。研究表明:采用三種湍流模型計算得出的流場分布基本一致，但RNGk-ε模型的計算精度和準確度最高，與試驗結果最為吻合。在三種模型中，RNGk-ε湍流模型對射流泵內部流場數(shù)值計算的適用性最強。
　　 2.利用正交試驗方法，深入研究3個主要結構參數(shù)對射流泵性能的影響程度。研究結果表明:各因素對射流泵效率產生影響的主次順序為噴嘴收縮角、喉嘴距、喉管入口段收縮角;噴嘴收縮角是影響

4、射流泵效率的主要因素。
　　 3.根據(jù)數(shù)值計算結果，在不同面積比下，分析不同的噴嘴收縮角對射流泵內部流場以及外特性的影響。研究表明:當射流泵的面積比一定時，對應不同的噴嘴收縮角均存在一個最優(yōu)流量比，使射流泵的效率達到最高;當面積比增大時，最優(yōu)流量比也隨之增大。
　　 4.通過數(shù)據(jù)擬合，得到面積比在2.01～5.06范圍內時，射流泵最優(yōu)噴嘴收縮角的計算公式α=-2.5934R+40.153。并且，通過試驗驗證了擬合公式的準