脉冲液气射流泵内部流场的数值模拟

区域分 为 部分 喉 管 和扩 散 管 两块 ， 采 用 分 块 计 算 的 方
法 进 行 数 值 模 拟 。本 文 通 过 三 维 全 流 场 数 值 模 拟 的 方 法 ， 对 脉 冲液 气 射 流 泵 内部 流 场 进 行 深 入 研 究 ， 并 对 相 同工 作 条件 、 不 同 脉 冲 频 率 下 的 液 气 射 流 泵 进 行 数 值模 拟 。 并 研 究 分 析 各 个 脉 冲 频 率 下 液 气 射 流 泵 的 效
口
１ｊ
结构简单 、 工作可靠 、 安 装 方便 等 优 点 ， 适 合于高温 、
高压 、 强辐 射 等 特殊 工 作 条件 下 ， 广 泛应 用 于石 油 、 化
工 、 消防 、 电力 及 环 保 等领 域 ＿ Ｉ ＿ ２ ］ ， 但是其传能效率低 ．
限制 了其 进一 步 推广应 用 。 试 验研 究 表 明 ｌ ３ ］ ． 脉 冲 射 流 的 传 能 效 率 明 显 高 于 恒 定 射 流 。在 对 液 气射 流 泵 进行 数 值模 拟 时 ， 江 帆 等 人 ［ 采 用 二 维 全流 场 数 值模 拟 。 向清 江 等人 ［ 将 计 算
冷 热 水 混 合 管 结 构 ， 而 通 过 在 热 水 进 口附 加 压 力 来 改 变 出 口水 流 温 度 ， 在 此 种情 况 下 ， 冷 水 进 口流速 增 大 ， 出 口水 流 温 度 则 会 逐 渐 减 小 并 趋 于 当 热 水 进 口压 力 为
标 准 大 气 压 力 时 的 出 口水 流 温 度 ， 同时 ． 在 温 度 递 减 阶
可 知 ． 在 热 水 进 口为 标 准 大 气 压 时 ， 热 水 进 口管 径 的 大
王碧玲 ． 渐 缩 管 和 渐 阔管 阻 力 系 数 的 快 速 确 定 方 法 ［ Ｊ ］ ． 山 西化工 ， １ ９ ８ ８ ， ４ （ ２ ） ： ９ １ — ９ ２ ．
归柯庭． 工程流体力学 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 科学出版社 ， ２ ０ ０ ３ ． 韩 占忠 ． Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ 一 流体工程仿真计 算实例与分析 ［ Ｍ］ ． 北
段 ， 热 水 进 口压 力 越 大 ， 出 口 水 流 温 度 则 相 对 较 高 。 以 上结 论 可 以为引 流式 冷热水 混 合管 的实 际应 用提 供参 考依 据 。
参 考 文 献
魏 同成 ． 喷 射 管 与 文 丘 里 管 的设 计 ［ Ｊ ］ ． 化工设 计 ， １ ９ ９ ３ ， ６
（ ２ ） ： ２ ３ － ２ ４ ．
３ 结束 语
引 流 式 冷 热 水 混 合 管 在 传 统 文 丘 里 管 的 基 础 上 经 过 简 单 改 进 ， 通 过 水 流 动 压 和 静 压 的 转 换 提 供 引 流 动 力来 实 现冷 热水 的混 合 ， 具有 结构 简单 ， 不 易损 坏 等优 点． 在 换 热 和 化 工 设 备 中应 用 相 对 广 泛 。 通 过 以 上 论 述
脉冲液 气射 流泵 内部流场 的数值模 拟
口 陈 磊 口 刘树林
上海 ２ ０ ０ ０ ７ ２ 上 海 大 学 机 电 工 程 与 自动化 学 院
摘 要 ： 脉 冲 射 流 相 对 于恒 定 射 流 可较 大程 度 提 高液 气射 流 泵效 率 ． 利 用 计 算 流体 力 学 软 件 Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ对 脉 冲 液 气 射 流
泵 内部 流 场进 行 数值 模 拟 和 分析 。首 先研 究在 脉 冲射 流 情 况 下 ， 停 止 工作 射 流 后 液 气射 流 泵 内部 流 场的 状 况 ： 然后 对 相 同 工 作条件、 不 同脉 冲频 率 下 的 液 气射 流 泵进 行 数值 模 拟 ， 并 研 究 分析 各 个脉 冲 频 率 下液 气射 流 泵 效 率 ， 得 出最 佳 工作 频 率 。
京： 北京理工大学出版社 ， ２ ０ １ ０ ．
李进 良， 李承曦． 精通 Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ６ ． ３流 场 分 析 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 化 学
工业出版社 ． ２ ０ ０ ９ ．
小 决 定 出 口水 流 温 度 ． 管 径 越 大 则 出 口水 流 温 度 越 高 ： 在 热 水 进 口 管 径 一 定 时 ． 冷 水 进 口 流 速 的 大 小 虽 然 能 够 影 响 热 水 进 口 的 流 量 ．但 是 不 会 引 起 出 口水 流 温 度 的变 化 。
朱红钧． Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔFra Baidu bibliotek流 体 分 析 及仿 真试 用 教 程 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 人 民邮
电 出 版社 ． ２ ０ １ ０ ．
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（ 编 辑 小 前 ）
机械制造 ５ １ 卷 第５ ８ ８期
２ ０ １ ３ ／ ８ 国
是 ： 丁 作 液 体 通 过 喷 嘴 高 速 喷 出 。同 时 静 压 能 部 分 转 换 为动 能 。由于射 流的 卷吸作用 ． 吸入室 内形 成真 空， 被 吸 气 体 被 吸 入 室 内 。 两 股 流 体 在 混 合 室 中 进 行 混 合
关键词 ： 脉 冲 液气 射流 泵 数值模拟 脉冲射流 脉 冲频 率
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ ４ ５ １
文 献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ４ ９ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ０ ０ ２ ９ — ０ ３
液 气 射 流 泵 是 一 种 通 过 液 体 射 流 对 气 体 进 行 抽 吸 和压 缩 的 流体 机 械 和混 合 设备 ，具有 无 运 动 部 件 、
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３年 ３月
率 ， 得 出最佳 工作频 率 。
１ 液 气 射 流 泵 工 作原 理
液 气 射 流 泵 基 本 结 构 如 图 １所 示 ． 主要 由喷 嘴 、 吸
人室 、 混合 室 、 扩 压 室 ４个 主 要 部 件 构 成 。其 工 作 原 理
由 于 特 殊 需 要 ， 在 实 际 应 用 中通 常 不 改 变 引 流 式