射流泵工作原理知识讲解
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射流泵工作原理
二、射流泵的分类
概述，分类
分类方法：
按介质性质；按混合过程的热力学；按用途与结构
类别 射流泵 喷射器
介质状态
工作流体 被输送流体
液体 液 体 散状固体或泥浆
气体
液气混合物
液体
气体
气体 散状固体
液体
名称
射流泵 固体输送射流泵或泥浆射流泵
液气射流泵 射流混合器 气体喷射器 气力输送喷射器 蒸汽热水喷射器
m m1
效率：1g21g q (H 21 q H 2 H2)q1 hh
基本方程，推导1
五、射流泵基本方程 1、对混合室（喉管）应用动量方程
q vq v q q vp p f 2 ( 1 1 a 2 2 a ) ( 1 2 ) b ( b a ) b
（忽略a和b点的高度差，并将a点的高度定为0）
按射入空间分： 无界射流（射入无穷大空间） 有界射流（射入有限空间）
按运动分： 伴随射流（射入流动的液体） 自由射流（射入静止的液体）
二、射流流动结构
基本方程，射流结构
三、速度与压力的变化
基本方程，压力变化
基本方程，主要参数
四、射流泵的主要参数
1、有量纲参数
工作液体流量 q1
被输送液体流量q2
概述，特点
三、射流泵的特点 1、结构简单，加工容易，成本低 2、工作可靠，无泄漏，无磨损，维护方便 3、可综合利用，兼作反应器、混合器等 4、能量转换效率较低 四、应用举例 1、深井抽水装置
2、泵站流量放大 3、飞机燃油系统 4、火箭燃料泵前置泵 5、水电机组技术供水 6、水电站排水系统 7、沸水反应堆流量再循 环系统 8、河道疏浚 9、捕鱼 10、火电机组真空泵 11、射流曝气机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cj
射流泵装置
第Ⅰa 种装置
装置的输出功率：g(q1q2)H2
装置的输入功率： 射流泵工作扬程：
gq 1H c c
H1 Hc
装置总效率：
I
g(q1 q2)H2 gq1H1
c
(q1 q2)H2 q1H1
c
c(1q)h
射流泵装置
第Ⅱ种装置
装置输出功率： g2q (H2H c)
装置输入功率： g(q1 q2)Hc c
概述，应用1
与微孔曝气的比较
概述，应用2
概述，应用3
12、化学反应器 13、尾气治理 14、除尘装置 15、锅炉注水器
概述，应用4
15、大气喷射器
概述，应用5
基本方程，射流分类
第二节 液－液射流泵的基本方程
一、湍流射流的分类
按射入介质分： 淹没射流（液体射入液体） 非淹没射流（液体射入气体）
基本方程，推导4
h 1 2 2 m 2 2 2 n 4 2 m n 2q22 3 21 m q 2 2
流速系数的值由经验确定
六、方程的简化
当m为常数时，方程很接近直线（二次项很小）方程故
可简化为
h 12
h0 q0
(q0
q)
第三节 射流泵的相似
相似准则
问题：必须满足的相似准则：
Sr Fr Re Eu ＝h
几何相似问题：
关键：面积比
第四节 射流泵的特性曲线
特性曲线
一、综合特性曲线 注意：m＞1！！！ 包络线及其意义
1、既定q下的最 大h
2、最优效率
3、最优面积比
4、可行域与非 可行域
最优面积比
特性曲线，最优m
二、有量纲特性曲线
H1＝const H2,＝f（q3）
根据无量纲曲线求有量纲曲线：
喷嘴出口速度
q1
q3
有量纲特性曲线
q3 1q
f0 2gH1 (11)m q22 (14)
H2 hH 1
特性曲线，有量纲
H2
H1＝const
q3
三、通用特性曲线 将H1的影响表现出来
相似抛物线
q，h=const
q3 A H1
H2 hH 1
∴ q3＝kH22
通用特性曲线
第五节 射流泵的空化
一、射流泵的空化现象及影响因素 影响因素： 几何参数（m） 吸出高HS 工况（q） 工作压力（H1）
综合特性曲线
方法对比
若已知q（h）,按包络线 若已知m，按顶点连线
最优参数
第七节 深井射流泵装置 与深井泵和潜水泵的比较
第Ⅰ种装置
装置的输出功率： gq2H2
装置的输入功率： gq 1H c c
射流泵工作扬程： H1H2Hc
装置总效率：
I
gq2H2 gq1Hc
c
q2H2
q1H1 H2
c
cq
h 1h
总流量
q3＝q1＋q2
工作扬程H1：单位重量工作液体和被输送液 体在各自的进口处所具有的能量的差值
射流泵扬程H2：单位重量被抽送液体通过射 流泵所获得的能量
喷嘴出口面积 f0 喉管面积 fb
2、无量纲参数
流量比：
q q2 q1
基本方程，参数2
扬程比： 面积比：
h H2 H1
m fb f0
n
fb fbf0
射流泵工作扬程： H1H2Hc
装置总效率：
II
q2(Hc H2) (q1 q2)Hc
c
q1
q2H1
q2H1
H2
c
cq (1q)(1h)
cj
1
(1q)h
深井射流泵装置2
第Ⅲ种装置
装置输出功率：
g2q (H aH2)
装置输入功率：
14m q2214
最后得
空化，计算2
AH H1ScrZm2q2q2
分析：考虑A的意义， 可以写成
H a H v a H S H 1
临界流量比
与q密切相关，在一定的HSZ下，q增大导致空化
三、基本参数对qk的影响 1、工作压力p1
空化流量的影响因素
2、面积比的影响
面积比
3、安装高度的影响
安装高度
二、射流泵空化的计算
射流泵的空化
空化，计算
对于临界点：
p g aH S cr Z H Sh av 2g 2 2v 2g 2 2p v ga
考虑到
v2
q2 fn
令
A pa pva
g
所以
AHScrZ21g fn 4 q22max
考虑q2与q1及H1 的关系
AHS crZ1 fn 4
f02H1q2
2：喉管流速系数
基本方程，推导2
2、从被输送液体进口到a-a断面用伯努利方程
v2a4 2gpg2 z2v 2g 22 pga
4：流速系数
3、喷嘴出口速度
v1n 1
2 p
4、扩散管的流动
基本方程，推导3
vb13 2gpgc v 2gc2 pgb （忽略Zb－Zc）
3：扩散管流速系数
结果：
射流泵的最优参数
第六节 射流泵的最优参数
一、设计条件 1、已知q（或h），求m和h（q） 2、已知m，求q和h 3、m，q，h均需确定
注意：q、h均与射流泵以及工作泵有关，即射流泵的设计不 是孤立的，需与系统一起考虑
设计思路： 利用综合特性曲线及其包络线确定最优参数
注意：
不同的条件有不 同的方法
二、射流泵的分类
概述，分类
分类方法：
按介质性质；按混合过程的热力学；按用途与结构
类别 射流泵 喷射器
介质状态
工作流体 被输送流体
液体 液 体 散状固体或泥浆
气体
液气混合物
液体
气体
气体 散状固体
液体
名称
射流泵 固体输送射流泵或泥浆射流泵
液气射流泵 射流混合器 气体喷射器 气力输送喷射器 蒸汽热水喷射器
m m1
效率：1g21g q (H 21 q H 2 H2)q1 hh
基本方程，推导1
五、射流泵基本方程 1、对混合室（喉管）应用动量方程
q vq v q q vp p f 2 ( 1 1 a 2 2 a ) ( 1 2 ) b ( b a ) b
（忽略a和b点的高度差，并将a点的高度定为0）
按射入空间分： 无界射流（射入无穷大空间） 有界射流（射入有限空间）
按运动分： 伴随射流（射入流动的液体） 自由射流（射入静止的液体）
二、射流流动结构
基本方程，射流结构
三、速度与压力的变化
基本方程，压力变化
基本方程，主要参数
四、射流泵的主要参数
1、有量纲参数
工作液体流量 q1
被输送液体流量q2
概述，特点
三、射流泵的特点 1、结构简单，加工容易，成本低 2、工作可靠，无泄漏，无磨损，维护方便 3、可综合利用，兼作反应器、混合器等 4、能量转换效率较低 四、应用举例 1、深井抽水装置
2、泵站流量放大 3、飞机燃油系统 4、火箭燃料泵前置泵 5、水电机组技术供水 6、水电站排水系统 7、沸水反应堆流量再循 环系统 8、河道疏浚 9、捕鱼 10、火电机组真空泵 11、射流曝气机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cj
射流泵装置
第Ⅰa 种装置
装置的输出功率：g(q1q2)H2
装置的输入功率： 射流泵工作扬程：
gq 1H c c
H1 Hc
装置总效率：
I
g(q1 q2)H2 gq1H1
c
(q1 q2)H2 q1H1
c
c(1q)h
射流泵装置
第Ⅱ种装置
装置输出功率： g2q (H2H c)
装置输入功率： g(q1 q2)Hc c
概述，应用1
与微孔曝气的比较
概述，应用2
概述，应用3
12、化学反应器 13、尾气治理 14、除尘装置 15、锅炉注水器
概述，应用4
15、大气喷射器
概述，应用5
基本方程，射流分类
第二节 液－液射流泵的基本方程
一、湍流射流的分类
按射入介质分： 淹没射流（液体射入液体） 非淹没射流（液体射入气体）
基本方程，推导4
h 1 2 2 m 2 2 2 n 4 2 m n 2q22 3 21 m q 2 2
流速系数的值由经验确定
六、方程的简化
当m为常数时，方程很接近直线（二次项很小）方程故
可简化为
h 12
h0 q0
(q0
q)
第三节 射流泵的相似
相似准则
问题：必须满足的相似准则：
Sr Fr Re Eu ＝h
几何相似问题：
关键：面积比
第四节 射流泵的特性曲线
特性曲线
一、综合特性曲线 注意：m＞1！！！ 包络线及其意义
1、既定q下的最 大h
2、最优效率
3、最优面积比
4、可行域与非 可行域
最优面积比
特性曲线，最优m
二、有量纲特性曲线
H1＝const H2,＝f（q3）
根据无量纲曲线求有量纲曲线：
喷嘴出口速度
q1
q3
有量纲特性曲线
q3 1q
f0 2gH1 (11)m q22 (14)
H2 hH 1
特性曲线，有量纲
H2
H1＝const
q3
三、通用特性曲线 将H1的影响表现出来
相似抛物线
q，h=const
q3 A H1
H2 hH 1
∴ q3＝kH22
通用特性曲线
第五节 射流泵的空化
一、射流泵的空化现象及影响因素 影响因素： 几何参数（m） 吸出高HS 工况（q） 工作压力（H1）
综合特性曲线
方法对比
若已知q（h）,按包络线 若已知m，按顶点连线
最优参数
第七节 深井射流泵装置 与深井泵和潜水泵的比较
第Ⅰ种装置
装置的输出功率： gq2H2
装置的输入功率： gq 1H c c
射流泵工作扬程： H1H2Hc
装置总效率：
I
gq2H2 gq1Hc
c
q2H2
q1H1 H2
c
cq
h 1h
总流量
q3＝q1＋q2
工作扬程H1：单位重量工作液体和被输送液 体在各自的进口处所具有的能量的差值
射流泵扬程H2：单位重量被抽送液体通过射 流泵所获得的能量
喷嘴出口面积 f0 喉管面积 fb
2、无量纲参数
流量比：
q q2 q1
基本方程，参数2
扬程比： 面积比：
h H2 H1
m fb f0
n
fb fbf0
射流泵工作扬程： H1H2Hc
装置总效率：
II
q2(Hc H2) (q1 q2)Hc
c
q1
q2H1
q2H1
H2
c
cq (1q)(1h)
cj
1
(1q)h
深井射流泵装置2
第Ⅲ种装置
装置输出功率：
g2q (H aH2)
装置输入功率：
14m q2214
最后得
空化，计算2
AH H1ScrZm2q2q2
分析：考虑A的意义， 可以写成
H a H v a H S H 1
临界流量比
与q密切相关，在一定的HSZ下，q增大导致空化
三、基本参数对qk的影响 1、工作压力p1
空化流量的影响因素
2、面积比的影响
面积比
3、安装高度的影响
安装高度
二、射流泵空化的计算
射流泵的空化
空化，计算
对于临界点：
p g aH S cr Z H Sh av 2g 2 2v 2g 2 2p v ga
考虑到
v2
q2 fn
令
A pa pva
g
所以
AHScrZ21g fn 4 q22max
考虑q2与q1及H1 的关系
AHS crZ1 fn 4
f02H1q2
2：喉管流速系数
基本方程，推导2
2、从被输送液体进口到a-a断面用伯努利方程
v2a4 2gpg2 z2v 2g 22 pga
4：流速系数
3、喷嘴出口速度
v1n 1
2 p
4、扩散管的流动
基本方程，推导3
vb13 2gpgc v 2gc2 pgb （忽略Zb－Zc）
3：扩散管流速系数
结果：
射流泵的最优参数
第六节 射流泵的最优参数
一、设计条件 1、已知q（或h），求m和h（q） 2、已知m，求q和h 3、m，q，h均需确定
注意：q、h均与射流泵以及工作泵有关，即射流泵的设计不 是孤立的，需与系统一起考虑
设计思路： 利用综合特性曲线及其包络线确定最优参数
注意：
不同的条件有不 同的方法