液气射流泵性能研究与数值模拟
并联式液气射流泵内部流场数值模拟
摘
要
ｂ ｅ ｓ ｔ．
引入 湍流模 型 以封 闭求 解 。
本 文主 要 应 用Ｖ Ｏ Ｆ 方 法 ，结合 ｋ～ ￡湍 流 模 型 ，对 两种不 同结 构 的液 气射 流泵 在相 同工 况下 进行 了内部流 场 的数 值模拟 ，模ｉ ｄ －ｇ ａ ｓ ｊ ｅ ｔ ｐ ｕ ｍ ｐ ；ｎ ｕ ｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
并联式液气射流泵内部流场数值模拟
李 同卓 蒋楠 廖翔
河 南理工 大学机械 与动力工程 学院 ，河南 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ０ Ｔ ｈ ｅ Ｆ ｌ ｏ ｗ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ Ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｔ ｙ ｐ ｅ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ －ｇ ａ ｓ ｊ ｅ ｔ ｐ ｕ ｍｐ
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ； ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ －
ｇ ａ ｓ ｊ ｅ ｔ ｐ ｕ ｍ ｐ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｒ ｏ ａ ｔ ｍ ｏ ｕ ｔ ｈ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ
全发 展 。 ２ ． ２边 界条 件 ２ ． ２ ． １进 口边界
表 明 ，并联 式液 气射 流泵 的效 果要 此普 通结 构 的液 气射 流泵 效果要 好 ；对 不 同喉 嘴距和 隔板 长度 的 并联 式液 气射 流泵 的模拟 结果 表
明 ：１ Ｏ ｍ ｍ喉 嘴距 的 效果 较好 ，１ １ Ｏ ｍ ｍ隔板 长 度 的效 果较好
关 键 词
液 气射 流泵 ；数 值模拟 ；喉嘴 距 ； 隔板 长度
加药用射流泵的数值模拟及性能预测
加药用射流泵的数值模拟及性能预测摘要：文章对在污水厂加药系统中射流泵的应用进行性能研究，采用FLUENT6.2软件对实况下射流泵三维流场进行数值模拟，并对计算结果进行性能预测。
对于了解射流泵内部流动状况，提高在实际应用中射流泵的效率，为射流泵的进一步研究提供可靠依据。
关键词：射流泵；FLUENT；数值模拟射流泵是利用射流湍流扩散作用进行传质传能的流体机械和混合反应设备。
它由于本身没有运动部件，并且具有结构简单、密封性好、可靠性高、便于维护和加工容易等优点，使其在放射、易燃、易爆等特殊场合中具有不可替代的优势，如今已在各项工程中得到了广泛的应用。
而能够在各种环境下高效率的运行成为了射流泵发展应用所面临的主要问题。
随着计算机的发展和各种专业计算软件的开发，对射流泵进行全三维数值模拟已经可以实现。
本文借助FLUENT6.2软件对液体射流泵的整个流场进行了三维数值模拟。
为了壁面的粘性效应明显，壁面采用相应的变化梯度划分网格。
本文对射流泵在污水加药系统中的新型应用进行内部流场的模拟，得出了一些有价值的性能信息。
1.3 计算模型本文根据选择动力泵的规格以及文献[1]中给出的射流泵设计最优公式，文献[2]中给出的选取最佳喉管距的方法，以及文献[3]中给出的选取最佳喉管长度的方法，初步确定所采用的射流泵的部分参数，建立实验模型来进行分析，其结构如图1所示，具体尺寸如表2所示。
按照射流泵结构尺寸，用UG NX6.0软件对其内部流场进行三维实体造型。
1.4 网格划分用UG NX6.0软件将射流泵内部流场的三维模型导出IGS文件，将文件导入FLUENT的前处理模块GAMBIT中，进行模型的网格划分以及的边界面的定义。
为了结果的计算精确性，本文采用Tet/Hybrid方式进行网格划分，网格总计1 241 584个。
1.5 边界条件工作液体进口设为压力进口，根据动力泵的规格设为0.3 MPa，吸入液体进口与混合液出口都定为压力边界条件。
蒙特卡罗法对射流泵模型内部流场的数值模拟
蒙特卡罗法对射流泵模型内部流场的数值模拟随着科学技术的不断发展，人们对于流场研究的需求越来越高。
而数值模拟则成为现代科学研究中不可或缺的一部分。
本文将围绕“蒙特卡罗法对射流泵模型内部流场的数值模拟”这一主题展开讲解，带领小伙伴们一步一步深入了解相关知识。
第一步，了解射流泵模型的内部流场特性。
射流泵是利用高速流体的动能来传递压缩气体或输送液体的机械设备，其内部流场特性主要包括压力分布、速度分布、流线分布等。
这些特性对于射流泵的性能有着决定性的影响。
第二步，介绍蒙特卡罗法。
蒙特卡罗法是一种基于概率统计的数值模拟方法，其主要思想是利用多次重复采样的方法，通过统计得到随机事件的概率分布。
在流场模拟中，可以应用蒙特卡罗法模拟粒子在流场中的运动状态，进而得到流场的特性数据。
第三步，探索蒙特卡罗法在射流泵模型内部流场数值模拟中的应用。
通过对射流泵模型的内部流场进行数值模拟，我们可以得到流场中各个位置的速度、压力、流线等特性数据。
基于这些数据，可以对射流泵的性能进行准确的预报，也可以更加深入地了解流场特性。
第四步，总结蒙特卡罗法在射流泵模型内部流场数值模拟中的优势。
相较于传统的数值模拟方法，蒙特卡罗法具有计算量小、可靠性高、适用范围广等优点。
在射流泵模型内部流场数值模拟中应用蒙特卡罗法，可以更加准确地描述流场的特性，提高研究的精度和可信度。
综上所述，蒙特卡罗法对射流泵模型内部流场的数值模拟具有重要意义和应用价值。
通过深入理解射流泵模型内部流场特性，熟练掌握蒙特卡罗法的基本原理和计算流程，我们可以更加准确地预报射流泵的性能、优化流场设计、提高产品的质量和效率。
射流泵的研究新进展
射流泵的研究新进展摘要液气射流泵是利用射流紊动扩散作用来传递能量及质量的流体机械和混合设备。
该泵具有无运动部件、结构简单、工作可靠、安装方便等优点，因此被广泛应用于渔业、电力、化工、环保、消防、石油以及航空航天等领域，但其传能效率低一直是国内外学者所关注的问题。
概述了国内外液气射流泵的主要研究成果，总结了其主要研究方法。
特别介绍了液气射流泵在深海石油开采和海水淡化中的应用，并提出利用脉冲射流提高液气射流泵效率的新研究方向。
关键词：液气射流泵液气两相流动数值模拟脉冲射流海水淡化射流泵是一种流体机械，它是以一种利用工作流体的射流来输送流体的设备。
根据工作流体介质和被输流体介质的性质是液体还是气体，而分别称为喷射器、引射器、射流泵等不同名称，但其工作原理和结构形式基本相同。
我们接下来看到的是液气射流泵，一种新型的射流泵，我们将从下面更深入的了解该泵的发展过程。
液气射流泵是利用射流紊动扩散作用来传递能量及质量的流体机械和混合设备。
液气射流泵通过液体射流对气体进行抽吸和压缩，泵内运动属于液气两相流动，且液体和气体之间容重相差很大，运动情况复杂。
液气射流泵具有无运动部件、结构简单、工作可靠、安装方便等优点。
因此，广泛应用于渔业、电力、化工、环境保护、消防、石油以及航空航天等领域，但其传能效率低一直是国内外学者所关注的问题。
国内外的学者运用试验、理论和数值计算的方法对其进行了大量的研究工作，试图揭示液气射流泵内部两相流体流动的机理，从根本上解决传能效率低的问题。
回顾整理这些研究成果，总结其研究方法，可进一步为开展液气射流泵的研究提供依据和参考。
国内外研究状况液气射流泵的发展是一个理论研究和试验研究相互依赖，相互促进的探索过程。
由于液气射流泵内部流动是人们尚未掌握规律的液气两相湍流，不可能进行全面透彻的理论分析。
因此，在液气射流泵的研究过程中，试验研究是主要手段。
20世纪70年代以来，计算流体力学和计算机技术的进步带动了液气射流泵内部流场数值模拟的发展，并逐步发展成为理论与试验并列的新研究方法。
射流泵空化流动的数值模拟
段的 非定常 气液 两相 空化 流动过程进行 了数值模 拟 ， 包括 射流 泵 内空化初 生、 空化发展及 剧烈 空 化等 不同过程 的空化流动 ． 捕捉 到 了气泡从射 流边界层 内初 生， 随着主流 一起 向下 游流动 、 分裂 、
聚合 、 胀及 消失的过程 ， 膨 模拟 结果 与试 验观测 一致． 计算 所得 到的初 生空化 数也 与试 验值 基本
Ｂ ｉｎ ０ ０， ｈｎ ； ． ｛ ｈ ｎＳ ｃ ｎ ｈｐ Ｄ ｓ ｎ＆ Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅ Ｗｕ ａ ， ｂ ｉ ３ ０ ４ ｈｎ ） ｅ ｉｇ１ ０ Ｃ ｉ ３ Ｖ ｕ ａ ｅｏ ｄＳ ｉ ｅ ｉ ｊ １ ９ ａ ｇ ｅｅ ｒｈＩｓ ｔｔ ， ｈ ｎ Ｈｕ ｅ ４ ０ ６ ．Ｃ ｉａ ｉ
ａ ｄ ｗｏ ｂ ｉｇ ｄ ｗｎ ｔｅ ｍ ｔ ｈ ｉ ｏ ｕ ｂ ｌｎ ｏ ｓｒ ａ ｗｉｈ ｔｅ ｍａｎ ｆ ｗ，ｂ ｂ ｌ ｐ ｉ ｎ ｌ ｕ ｂ ｅ ｓ ｌｔ ｇ，ｂ ｂ ｌ ｏ ｖ ｒ ｉ ｇ，ｂ ｂ ｌ ｎ ｔｎ ｎ ｉ ｕ ｂ ｅ ｃ ｎ ｅｇ ｎ ｕ ｂ ｅ ｉｆａｉ ｇ ａ ｄ
பைடு நூலகம்
中 图分类 号 ： Ｖ ３ ．２ Ｔ ３ 文献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１７ ８ ３ （０ ０ ０ ０ ０ ０ Ｔ １ １３ ； Ｈ ８ ６ ４— ５ ０ ２ １ ） １— ０ ７— ５
Ｎ ｍｅｉａ ｓ ｌｔ ｎｏ ａ ｉ ｔ ｇｆ ｗ ｗ ｔｉ ｅ ｕ ｕ ｒｃｌ ｉ ａｉ ｎｃ ｖｔ ｉ ｏ ｉ ｎｊｔｐ ｍｐ ｍｕ ｏ ａｎ ｌ ｈ
Ｌ ｎ ｉ ｉ ｈ Ｑａ ‘ ， ａ ｉ Ｃ ｉ ｉ ｈ ，Ｗ ｎ ｅｇ ｎ ｏｇＸｎ ｎ ，Ｃ 。 ｐ ｇ ｉ 一 Ｈ ｎＮ ｎ ， ａ Ｂａ Ｍ ｎ ｇ ｏ ａ ｇＦ ｎｆ ｇ ｉ
小型气液射流泵最佳几何参数的数值模拟
小型气液射流泵最佳几何参数的数值模拟
朱荣生;王韬;李继忠;王秀礼
【期刊名称】《中国农村水利水电》
【年(卷),期】2011()7
【摘要】对气液射流泵的工作流体为气体,引射流体为液体的特点,参考一般射流泵的研究方法,对气液射流泵在不同喉嘴距和面积比下的性能进行了数值模拟分析。
固定工作气体压力和扬程,以气液射流泵引射流体流量的能力为参考依据,判断出气液射流泵的最佳喉嘴距和最佳面积比。
结果表明,喉嘴距和面积比参数对泵引射流体的能力有很大影响,当喉嘴距为1倍喷嘴直径、面积比m为4时,气液射流泵的引射流量最大为0.6 L/Min。
并且将数值分析结果和试验结果进行了对比,吻合较好,说明数值计算是可靠的。
【总页数】4页(P125-127)
【关键词】气液射流泵;数值模拟;喉嘴距;面积比;喉管
【作者】朱荣生;王韬;李继忠;王秀礼
【作者单位】江苏大学流体机械工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TH38
【相关文献】
1.脉冲液气射流泵内部流场的数值模拟 [J], 陈磊;刘树林
2.有限空间液—液气射流及射流泵数值模拟 [J], 廖定佳;陆宏圻
3.吸入室直径对液气射流泵流场特性影响的数值模拟 [J], 王佼;王迎樑;张峰
4.吸入管位置对液气射流泵流场特性影响的数值模拟 [J], 王迎樑;高贵军;刘春洋;刘邱祖;寇彦飞
5.小型气液射流泵内部流场数值模拟及优化选择 [J], 朱荣生;燕浩;李继忠;苏保稳;胡自强
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气液(浆)反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟
气液(浆)反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟实验研究和数值模拟在气液(浆)反应器流体力学行为方面扮演着非常重要的角色。
本文将从实验和数值模拟两个方面，对气液(浆)反应器的流体力学行为展开研究，深入探讨其特性和规律。
1. 实验研究实验研究是研究气液(浆)反应器流体力学行为最直接的手段之一。
通过实验可以获得系统的真实数据，从而揭示流体在气液(浆)反应器中的行为规律。
可以设计实验装置，在实验室中重现气液(浆)反应器的真实工况，测量流体的物理参数，如速度、压力、浓度等，以及对流、湍流等流体动力学特性。
可以通过图像处理技术和光学测量方法，获得流体内部的流动结构和特征，比如气泡特征、液体晃动等。
还可以通过对流场的分析，评估流动的混合性、传质性和传热性等特性。
对实验数据进行统计、处理和分析，从而得到流体力学的定量描述和分析。
2. 数值模拟数值模拟是一种有效的手段，可以通过计算机模拟气液(浆)反应器中流体的运动和行为。
数值模拟可以利用CFD（计算流体力学）方法，对流场进行解析。
需要建立气液(浆)反应器的流体模型，包括几何、边界条件和流体特性等。
然后，通过数值计算，可以获得流场中各种参数的分布，如速度、压力、浓度等。
还可以通过数值模拟研究不同操作条件下流体的特性变化，比如气液比、搅拌速率等。
可以通过数值模拟，优化气液(浆)反应器的设计和操作参数，提高反应器的效率和性能。
实验研究和数值模拟是研究气液(浆)反应器流体力学行为的重要手段，两者相辅相成。
实验研究可以得到真实的流体数据，揭示其行为规律；数值模拟可以对流体进行定量描述和分析，为气液(浆)反应器的设计和优化提供理论依据。
希望本文所述内容可以为相关领域的研究工作提供一定的参考和帮助。
下喷式液气喷射器内流体力学的数值模拟
喷射器基本几何 尺寸 为喷嘴 直径 Ｄ ９ ｍ， ＝ ｍ
响 ；Ｋｍ ｉ 研究了水平放置的喷射器中工作流体 的 体积流率、喷射高度、喷嘴直径对含气量 的影 响； Ｗｉｅ 首次 提 出了混合 波 的概 念 。 ｔ ｔ 随 着 计 算 流 体 力 学 （ ｏ ｐ ｔｉ ａ Ｆｕｄ Ｄ — Ｃ ｍ ｕａｏ ｌ ｌｉ ｙ ｔｎ ｎｍｃ Ｃ Ｄ 的发展 ，部分 学者开始用 Ｃ Ｄ对 射 ａ ｉ Ｆ ） ｓ Ｆ 流器内部流场进行数值模拟 和计算 】 卜” ，研究 液 气喷射泵的内部 流动情况 ，并取得 了很好的效果 ： Ｋ ｎａｕ ¨ 首次对气液喷射器 的动力 特征进行了 ａｄｋｒ ｅ
比，模拟结果 比较合理 ；Ｔｎ ｔ ｏａｄＺ ｅｈ ｎ ｏｙＵｏ ｎ ｈｎｕ ｍ Ｊ 研究了气液喷射器几何参数对进 出 口压力和 ｉ ｎ 质 量传 递 的影 响 ；姚 云¨ 等人 对 上 喷 式 喷 射 器 的 动力特点进行了模拟 ， 并分析了与 Ｋ ｎａｕ 实验 ａｄｋｒ ｅ
结果不 同的原 因 。 本 文 的主要 工作 是用 Ｓ Ａ ．Ｃ ＋ 拟 一定 结 Ｔ ＲＣ Ｍ 模
见 ，本 文 采 用 ２ Ｄ模 拟 。取 流 体 流 动 方 向 为 ｘ方
向，引射流体入 １段流速与喷嘴工作流体流速相 比 ： １ 较小 ， 故将引射流体的侧 向人 Ｅ简化为轴 向环形人 ｌ Ｅ 采用等面积原则 ） ｌ（ ，从而将喷射器的三维结构 转化 为二 维 轴 对 称模 型＿ 】 ，采 用 结 构 网格进 行 划 分 ，网格数大约为４６０ ７５ ，网格划分图形见图 ２ 。
面积 比的增加 ，混合管 入口的压力先增高后减低 ，空气抽 吸量存在一个最大值 ，此 时对应面 积比约为 ４ 。在模拟 的喉径 比范围 内，混合 管人 口处 的压力较低 ，但存在一个最 大的压力降 ，对应喉管长度为 ０ ，空气抽吸量随 喉径 比而 变 ，也存在一个最 大值 。喷射器结构参数一定 ，空气抽 吸量和混合管压力降随喷嘴速度 的增 高而增加 。
小型气液射流泵内部流场数值模拟及优化选择
ｂ ｌ ｃ ｏ ｅ ａ ｄＶ Ｆｍｅ ｏ ．Ｔ ｅｓ ｕａｉ ｅｕ ｓｓｏ ｈｔ ｈ ａ— ｑ ｉ ｊｔ ｕ ｓｗｔ ｅｐ ｎ ｕ ｎ ｅｍ ｄｌ ｎ Ｏ ｔ ｄ ｈ ｉ ｌｔ ｎｒｓｈ ｈｗ ｔａ ｔｅｇｓｌ ｕｄ ｅ ｐ ｍｐ ｉ ｘ ａ — ｅ ｈ ｍ ｏ ｉ ｈ ｓ ｎｎ ｚｌ ａ ｏｄｖｌｃ ｙａｄ ｓ ｔ ｒｓ ｒ ｉｒ ｕｉ ｓ ｔｅａ —ｑ ｉ ｔ ｕ ｐ ｉ ｍ ｄｓ ｉ ｏｚ ｓｈｓｇｏ ｅ ｉ ｎ ｔ ｉ ｐｅｓ ｅｄｓ ｉ ｔ ｎ ， ｉ ｌ ｕｄｊ ｍ ｓｗｔ ５ ｍ ｉ ｏ ｅ ｏｔ ａｃ ｕ ｔｂ ｏ ｈ ｒｉ ｅｐ ｈ －
Ａｂ ｔ ｃ ：Ｉ ｏ ｅ ｔ ｓ ｄ ｅｐｒ ｒ ｎ ｅａ ｄｃａａｔ ｉｉｓ ｆｈ ｔ ｎ ｌ ｏ ｅ ｆ ａ—ｑ ｉ ｔ ｓｒ ｔ ｎ ｒ ｒ ｏ ｔ ｙｔ ｅｆ ｍａｃ ｎ ｈ ｒｃ ｒ ｔ ｅｉ ｅ ａ ｆ ｗ ｆ ｌ ｏ ｇｓ ｉｕｄｊ ａ ｄ ｕ ｈ ｏ ｅ ｓｃ ｏ ｔ ｎ ｒ ｌ ｉ ｄ ｌ ｅ ｐ ｍ ｓｗｔ ａ ｓｗ ｒｉｇｆ ｉ ， ｅ ｇｓ ｉｕｄｊｔ ｕ ｐ ｔ ｔｍ ｄ ｌ ｗｔ ｉｅｅｔｓ ｕ ｔ ｅ ｅｅｄ — ｕ ｐ ｉ ｉ ａ ｏｋｎ ｕｄ ｔ ａ—ｑ ｉ ｅ ｐ ｍ ｅ ｏ ｅ ｉ ｄｆ ｒｎ ｔ ｃ ｒｓｗ ｒ ｅ ｈ ｒ ｌ ｈ ｌ ｓ ｓ ｈ ｆ ｒ ｕ
工作 气体压 力和 不 同参数 下的 气液射 流泵 内部 流动进 行 了数值模 拟 ． 拟 结果表 明 ， 模 带有 扩张 式
喷嘴 的 气液射 流泵流 体的速 度 和静 压 分布 情 况 比 非扩 张 式喷 嘴 的 气液 射 流 泵 的好 ； 喉嘴 距 为 ５ ｍｍ 气液射 流泵 的速度 分布情 况较 佳 ； 混合 室直 径 为 ６ｍｍ 的 气液 射 流 泵 的速度 分布 情 况较 好 ． 带有 扩张 式喷嘴 喉嘴距 为 ５ｍｍ及 混合 室直 径为 ６ｍｍ 的 气液射 流 泵有较 好 的速度 分布 ． 关键词 ：气液射 流 泵 ；内部流 场 ；数值 模拟 ； 嘴 ；混合 室直径 ；喉嘴 距 喷 中 图分 类号 ： ２ ７ ９ Ｔ ４ ￥７ ． ； Ｈ ８ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ： ６ ４—８ ３ ２ １ ） ３— ２ ７— ４ １７ ５ ０（０ ０ ０ ０ ０ ０
新型射流施肥泵结构设计与数值模拟的开题报告
新型射流施肥泵结构设计与数值模拟的开题报告一、选题背景随着现代化农业的发展和人口的增长，对于保障粮食供应和农业生产的要求越来越高。
在农业生产中，施肥作为种植、生长、发育的基本需求，尤其是化肥的应用已经成为现代农业生产中的必需品。
但是传统的施肥方式存在一定的缺陷，如长期肥效差、污染农田土壤等问题。
因此，如何提高肥水利用率和农作物产量，保护土壤资源，一直是目前农业发展的研究热点。
射流施肥技术具有施肥均匀、高效节水、环保等优点，因此在近年来受到越来越多的关注。
而射流施肥泵则是射流施肥技术中的重要组成部分，对其稳定性和施肥效果的影响非常显著。
因此，对射流施肥泵进行研究，优化其结构设计和性能参数，有助于提高射流施肥技术的应用效果，具有重要的现实意义和理论价值。
二、研究目的和意义本研究主要目的是对新型的射流施肥泵进行结构设计和数值模拟，探究其在射流施肥中的施肥效果和工作原理，并通过实验验证其可靠性和效果。
具体研究内容如下：1.设计新型的射流施肥泵结构，确定其工作原理和参数要求。
2.采用数值模拟方法对射流施肥泵的内部流场进行模拟分析，研究其工作效率和施肥效果。
3.基于模拟结果和实验数据，对射流施肥泵的设计进行优化，提高其施肥效率和使用寿命。
本研究的实现将对农业生产和环境保护方面做出重要贡献，具有如下意义：1. 提高射流施肥技术的应用效果，推动现代农业的发展。
2. 减少化肥的使用量，降低对农田环境的污染风险，保护土壤资源。
3. 优化射流施肥泵的设计，提高其稳定性和使用寿命，降低维护成本。
三、研究方法本研究主要采用结构设计、数值模拟和实验验证相结合的方法进行。
具体步骤如下：1. 对现有的射流施肥泵结构进行分析和评估，确定其优缺点和改进方向。
2. 基于分析结果，设计新型的射流施肥泵结构。
采用CAD软件进行三维建模，确定其参数和工作原理。
3. 使用CFD软件对射流施肥泵内部流场进行数值模拟。
具体包括网格划分、边界条件设置、求解器选取，分析其工作效率和施肥效果。
蒸汽射流泵内流场数值模拟
蒸汽射流泵内流场数值模拟摘要：蒸汽射流泵作为气体压缩技术的关键部件，其内部的流动一直是研究重点。
虽然蒸汽射流泵的工作原理、结构设计已有大量的文献发表，但由于其内部流动状况较为复杂，到目前为止还没有深入的研究。
文中首先详细介绍了蒸汽射流泵的工作原理。
其次利用FLUENT计算软件对射流泵内的流场进行了数值模拟。
关键词：蒸汽射流泵，内部流场，数值模拟,研究1 引言射流泵作为液体或气体压缩技术的关键部件，是一种用来传递能量、质量的流体机械和混合反应设备，由于其本身没有运动部件，所以它结果简单、工作可靠、加工容易，且密封性好，便于综合利用。
而且射流泵本身对工作工质的要求不严格，常用于输送液体、气体和固体物。
射流泵正是凭着这些优越性，在电力、水利、冶金、交通、石油、化工、环境保护等国民经济各个部门都有广泛的应用。
但由于射流泵内部流动较为复杂，到目前还没有深入的研究。
因此，利用FLUENT软件对射流泵内的流场进行数值模拟具有十分重要的理论意义。
2 蒸汽射流泵工作原理通常用的蒸汽射流泵，主要由喷嘴、喉管、扩散管、喉管入口段、吸入室等部件组成，其结构如图1所示。
图1 蒸汽射流泵结构简图射流泵是利用射流紊动扩散作用来传递能量和质量的流体机械和混合反应设备。
蒸汽射流泵的工作流体和被吸流体都是蒸汽。
其工作原理：具有一定压力的工作蒸汽沿压力管路引入喷嘴，在喷嘴出口处由于射流和空气的粘滞作用，把喷嘴附近的空气带走，使喷嘴附近形成真空，在外界大气压作用下，被抽送蒸汽被吸上来，并随同高速工作蒸汽一同进入喉管内，在喉管内两股蒸汽发生动量交换，工作蒸汽将一部分能量传递给被抽送蒸汽。
这样，工作蒸汽速度减慢，被抽送蒸汽速度加快，到达喉管末端时两股蒸汽速度渐趋一致，混合过程基本完成。
该蒸汽然后进入扩散管，在扩散管内流速逐渐降低、压力上升，最后从排出管排出。
3 蒸汽射流泵数值模拟3.1几何模型建立利用FLUENT软件中的前处理器Gambit软件生成蒸汽射流泵模型，最后生成计算网络。
射流泵全特性工况的数值分析及试验研究
射 流泵 是 一 种 通 过 高 速 射 流 进 行 能 量 转 换 和 流体 输运 的装 置 ， 由于不 包含 任 何 机 械 动 部 件 而具 有结 构简 单 、 维 护容 易 、 密封 性 能 良好 和 可 靠 性 高 等特 点 ， 适 用 于 各 种 介 质 的输 送 ， 在农业 、 水利 、 化 工、 核 电和 航空 等领 域得 到广 泛应 用 ¨ Ｊ ． 射 流泵 内部 流 场 属 于 复 杂 的 三 维 有 限 空 问 的 黏 性湍 流射 流 运 动 ， 同时伴随有卷 吸、 涡 旋 和 流 动 分 离等 现 象 ｊ ． 在 以往 研 究 中 ， 有 文 献 曾提 到射 流 泵 全特 性工 况下 的特殊 流 动 现 象 Ｊ ， 然 而 关 于 射 流 泵 全特性 工 况变 化规 律 的研 究 非 常 少 ． 国 内陆宏 圻 等 首次 推导 了射 流 泵 全特 性 工 况 的 性 能方 程 ， 并 通过 装置 试 验对该 方 程进行 了验证 研究 ． Ｘ Ｕ＿ ５ 研究 了以液体 射 流 泵 为 基 础 的核 电用 可逆 流 体 换 向装 置， 详 细分 析 了结 构参 数 对 装 置 性 能 和 内部 流 动 的 影 响规律 ， 总结 了射 流 可逆 流 体 换 向装 置 的设 计 准
ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉｂ ｒ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｍｂｅ ｒ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｕ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｌ ｎ
广 泛 采用 Ｃ Ｆ Ｄ数 值 分 析 方 法 对 各 种 射 流 装 置 流 场
进行研究． Ｆ Ａ Ｎ等 通过 Ｃ Ｆ Ｄ二维模型研究 了射流 泵 性 能和 流 场 分 布 规 律 ， 优 化 了射 流 部 件 结 构 ， 提 高 了射 流泵 效率 ． 向清江 等 通 过 Ｃ Ｆ Ｄ模 型 和试 验
气液反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟
气液反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟一、本文概述本文旨在全面深入地探讨气液反应器中的流体力学行为，通过结合实验研究与数值模拟的方法，以期深入理解气液反应器的内部流动特性和反应过程。
气液反应器作为一种重要的工业设备，广泛应用于化工、石油、环保等领域。
其内部流体力学行为的复杂性，直接影响了反应器的性能和效率。
因此，对气液反应器流体力学行为的研究具有重要的理论价值和实际应用意义。
本文将首先通过实验研究，观察和分析气液反应器在不同操作条件下的流体力学行为，包括气泡的形成、生长、聚并和破裂等过程，以及液体流动的特点和规律。
同时，我们将利用先进的测量技术，如高速摄像、激光多普勒测速等，获取详细的流场数据，为后续的数值模拟提供基础。
在数值模拟方面，本文将采用计算流体力学（CFD）方法，建立气液反应器的数学模型，模拟其在不同操作条件下的流动行为。
通过与实验结果的对比和验证，我们将不断优化和完善数学模型，以提高数值模拟的准确性和可靠性。
通过本文的研究，我们期望能够揭示气液反应器流体力学行为的本质规律，为反应器的设计和优化提供科学依据，同时推动相关领域的理论和技术发展。
二、气液反应器流体力学行为的理论基础气液反应器流体力学行为的理论基础主要涵盖流体力学基本原理、多相流理论以及气液反应动力学。
这些理论为理解气液反应器的内部流动现象、优化反应器的设计和操作提供了重要的指导。
流体力学基本原理是研究流体运动的基本规律，包括流体的静力学、动力学和运动学等方面。
在气液反应器中，这些原理被用来描述气液两相的流动特性，如流速、压力分布、流动稳定性等。
多相流理论是研究两种或多种不同相态流体之间相互作用和流动行为的科学。
在气液反应器中，多相流理论被用来分析气液两相之间的动量传递、热量传递和质量传递过程，以及这些过程对反应器性能的影响。
气液反应动力学是研究气液反应过程中反应速率、反应机理和反应条件对反应过程影响的科学。
通过气液反应动力学的研究，可以深入了解气液反应器的反应特性，为反应器的优化设计和操作提供理论支持。
液气射流泵喉嘴距数值模拟及其最优范围确定
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液气射流泵性能研究与数值模拟
液气射流泵性能研究与数值模拟射流泵是一种利用高速射流作为动力来传递动能和质量的流体机械和混合反响设备,其本身没有运动部件,具有结构简单、安装方便、工作可靠、寿命长等优点, 在许多工艺流程中应用具有优越性和不可替代性,在国民经济的开展中起着重要的作用。
但射流泵的缺点是由于工作流体〔射流〕和被吸流体〔引射流体〕混合能量损失很大,导致泵的效率较低, 这在一定程度限制了射流泵的应用范围。
本文利用有限元软件FLUENT17.0对液气射流泵内部流场进行模拟,研究喉嘴距、面积比、喷嘴结构和喷嘴安装形式等结构形式和不同工况对射流泵流场分布规律的影响, 寻求射流泵效率较高时的结构参数和合理工况。
主要开展以下工作:以单一变量法为根底, 构建不同喉嘴距和面积比下液气射流泵流体域模型, 导入到ICEM-CFD中进行网格划分并设定射流泵的各种边界，选择Mixture多相流模型和标准k- &湍流模型来进行数值模拟。
利用CFD-Post提取泵内压力和速度分布云图，提取进出口压力和质量流量数据。
对不同结构尺寸〔面积比、喉嘴距〕液气射流泵的流场性能进行比较分析, 以效率较优为目标, 得到较优喉嘴距和面积比。
在较优喉嘴距和面积比下, 将余弦、圆锥和圆柱喷嘴的性能进行比照, 得出圆柱喷嘴射流泵的壁面压力变化和轴线上的压力变化较余弦、圆锥喷嘴射流泵更大由于工作流体经过其收缩断面, 能量损失较大, 效率相对余弦、圆锥喷嘴低。
余弦和圆锥喷嘴射流泵流场特性相近, 考虑到余弦喷嘴不易加工, 射流泵采用圆锥喷嘴更合理。
在较优喉嘴距和面积比下, 考察多喷嘴液气射流泵内部流场特性, 设计了圆形三喷嘴、三角形三喷嘴、环向四喷嘴、中心四喷嘴和六喷嘴这五种多喷嘴射流泵,并使多喷嘴的喷嘴出口总面积等于单喷嘴且在同样边界条件下模拟。
本次设计的多喷嘴效率整体低于单喷嘴,说明多喷嘴不总是可以提高泵的效率, 喷嘴自身的结构和布置形式会影响泵的效率。
比照研究了平行六喷嘴和 2 种倾斜角度不同的聚焦六喷嘴射流泵的效率,得出聚焦多喷嘴可以提高泵的效率,喷嘴倾斜角越大,越有利于射流进行交汇, 形成的高速流核区向前推进的距离越大, 越有利于水射流与气体混合, 提高泵的效率。
吸入室直径对液气射流泵流场特性影响的数值模拟
吸入室直径对液气射流泵流场特性影响的数值模拟王佼;王迎樑;张峰【摘要】为了全面分析液气射流泵内部结构对液气射流泵吸气性能的影响,以提高液气射流泵整体吸气性能.利用Fluent软件对不同吸入室直径下液气射流泵内部流场进行了三维数值模拟,获得了液气射流泵内部压力场和速度场分布以及轴心静压曲线,并拟合出压力比、流量比、效率与不同吸入室直径的关系曲线.对比分析表明,吸入室直径的大小会对液气射流泵内部压力、速度及吸气效率产生很大影响.射流泵其他结构一定时,吸入室直径大小存在最优值或者最优范围,使得液气射流泵的吸气性能最佳.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P43-46)【关键词】Fluent;液气射流泵;吸入室直径;效率【作者】王佼;王迎樑;张峰【作者单位】太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;太原理工大学环境科学与工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TH138;TU992.2引言离心式水泵是城市污水处理中的核心设备，离心式水泵正常排水前必须预先给泵体内灌水。
加底阀的灌水方式因为无形中增加了离心式水泵的抽水阻力，所以人们越来越倾向于采用无底阀抽真空灌水的方式来给泵体内灌水。
液气射流泵因为其结构简单、运行费用低、无运动部件、维修少、耐脏抗污、安全节能等优点，成为给离心式水泵抽真空灌水最理想的辅助设备。
液气射流泵是利用液体的紊动卷吸作用来抽吸空气以获得真空环境的喷射装置。
如图1所示，其主要由射流管、吸入管、喷嘴、喉管、扩散管、吸入室等组成。
液气射流泵的研究和应用至今已经有100多年的历史，国内外学者通过大量的试验研究，同时发展形成一系列的湍流理论，但由于液气射流泵两相湍流的复杂性，仍然不能完全认知其内部流动机理，抽吸效率低一直得不到有效改善，制约其进一步的发展应用。
图1 液气射流泵结构及其流态研究表明，液气射流泵的结构参数对液气射流泵的吸气效率影响显著，要想获得较高效率，喉管与喷嘴面积比要保持在4.5～6.2倍[1]，喷嘴距大致在1～1.7倍喷嘴直径[2]，喉管长径比最优范围为4～7倍[3]，扩散管扩散角应取在5°～8°[4]。
射流泵湍流场的数值模拟与实验研究
第２ Ｏ卷第 ２ 期 ２０ 年 ４ 月 ０６
高 校
化
学
பைடு நூலகம்
工 程
学 报
Ｎｏ２ 、 １ Ｏ ． ，． ０２ Ａｐ ． ２ ０ ｒ ０６
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射流泵的研究及其应用
射流泵的研究及其应用姓名: 张航学院：环境与化工学院专业：环境工程学号: 7号论文题目：射流泵的研究及其应用指导教师：罗克洁射流泵的研究及其应用摘要：介绍了射流泵的基本特点、结构与工作原理，从设计理论、内部流动和基本应用三个方面详细论述了射流泵的发展现状。
射流泵作为一种流体输送机械及混合反应设备，本身没有运动部件，结构特殊、工作可靠，将其与其他工作泵组合使用，可提高整个装置吸程，改善汽蚀性能，因而广泛应用于农业、水利、交通运输和环境保护等国民经济的各部门。
关键字：射流泵特点发展现状应用Abstract：The jet pump’s basic characteristic，stmcture and working principle are outlined．The deVel·opment status of the jet pump including the design theory，intemal now and basic applications are discussed．As one of the liquid transportation machines and mixing reaction equipments，jet pump has nomoving parts．’Jet pump has special stmcture and works reliablely．It will enhance the deVice suction andimprove cavitation chamcteristics if jet pump worl(s with other pumps．The pumps are widely used in agri—culture，water consenrancy，traffic and environmental pmtection．The development tendency of jet pumpsare also predicted．Key words：jet pump；characteristic；current situation；application射流泵是一种流体输送机械及混合反应设备，其特点是本身没有运动部件，结构简单，且工作可靠，密封性好，适宜在高温、高压、真空、放射和水下等特殊条件下工作。
射流自吸式液气两相流喷射泵引射性能试验
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的喷射 泵在 ０ ６ ａ的 系统 压 力下 ， ． ０ＭＰ 系统水 流量 最 大为 １２ ０ Ｌ ｈ 引射 空气 量最 大为 １ ８ ／ ４ ／ ， ０Ｌ ２
ｈ 引射 系数 随 着压 力的升 高而 增 大 ， ； ３增 ＂ 大到一 定值后 保持 不 变． ０ ４ ａ的 系统 压力 下 ， － 在 ．０ＭＰ 喷 嘴 出 口直径 为 ５ ５ｍｍ和 ４ ０ｍ 的喷 射泵 引射 系数分 别 为 ０ ５ ． ． ｍ ． ６和 １０ ． ．７ 在射 流 自吸式 液 气 两 相 流喷 射 泵的设计 和 实 际应 用 中 ， 不仅要 提 高 引射 空 气量 ， 更要 提 高 引射 系数 ．
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液气射流泵性能研究与数值模拟
射流泵是一种利用高速射流作为动力来传递动能和质量的流体机械和混合反应设备,其本身没有运动部件,具有结构简单、安装方便、工作可靠、寿命长等优点,在许多工艺流程中应用具有优越性和不可替代性,在国民经济的发展中起着重要的作用。
但射流泵的缺点是由于工作流体(射流)和被吸流体(引射流体)混合能量损失很大,导致泵的效率较低,这在一定程度限制了射流泵的应用范围。
本文利用有限元软件FLUENT17.0对液气射流泵内部流场进行模拟,研究喉嘴距、面积比、喷嘴结构和喷嘴安装形式等结构形式和不同工况对射流泵流场分布规律的影响,寻求射流泵效率较高时的结构参数和合理工况。
主要开展以下工作:以单一变量法为基础,构建不同喉嘴距和面积比下液气射流泵流体域模型,导入到ICEM-CFD中进行网格划分并设定射流泵的各种边界,选择Mixture多相流模型和标准k-ε湍流模型来进行数值模拟。
利用CFD-Post提取泵内压力和速度分布云图,提取进出口压力和质量流量数据。
对不同结构尺寸(面积比、喉嘴距)液气射流泵的流场性能进行比较分析,以效率较优为目标,得到较优喉嘴距和面积比。
在较优喉嘴距和面积比下,将余弦、圆锥和圆柱喷嘴的性能进行对比,得出圆柱喷嘴射流泵的壁面压力变化和轴线上的压力变化较余弦、圆锥喷嘴射流泵更大,由于工作流体经过其收缩断面,能量损失较大,效率相对余弦、圆锥喷嘴低。
余弦和圆锥喷嘴射流泵流场特性相近,考虑到余弦喷嘴不易加工,射流泵采用圆锥喷嘴更合理。
在较优喉嘴距和面积比下,考察多喷嘴液气射流泵内部流场特性,设计了圆形三喷嘴、三角形三喷嘴、环向四喷嘴、中心四喷嘴和六喷嘴这五种多喷嘴射流
泵,并使多喷嘴的喷嘴出口总面积等于单喷嘴且在同样边界条件下模拟。
本次设计的多喷嘴效率整体低于单喷嘴,说明多喷嘴不总是可以提高泵的效率,喷嘴自身的结构和布置形式会影响泵的效率。
对比研究了平行六喷嘴和2种倾斜角度不同的聚焦六喷嘴射流泵的效率,得出聚焦多喷嘴可以提高泵的效率,喷嘴倾斜角越大,越有利于射流进行交汇,形成的高速流核区向前推进的距离越大,越有利于水射流与气体混合,提高泵的效率。
研究不同工况下射流泵的性能,依次改变工作流体压力和混合流体出口压力,寻求合理的工况。
得出过高或过低工作流体压力会降低泵的效率;适当减小混合流体出口压力能提高射流泵的效率,但出口压力过大会降低泵的效率。
所以需要严格控制泵的进口压力和出口压力,才正常保证泵正常乃至高效运行。
总之,本文通过对液气射流泵内部流场进行数值模拟,对比研究喉嘴距、面积比、喷嘴形状、喷嘴个数喷嘴、布置形式和不同工况(不同工作流体压力和混合流体出口压力)流场分布规律,可为射流泵选择较优的结构参数和合理的运行工况,研究结论可为射流泵的设计提供一定理论依据。