脉冲液体射流泵压力特性试验浅析

为提高射流泵的传能传质效率,在相同的液体射流泵试验装置上,采用脉冲射流和恒定射流对液体射流泵的压力变化特性进行了试验研究.结果表明,脉冲与恒定液体射流泵内压力沿程变化规律基本相同,而在面积比相同、流量比近似相同的条件下,液体射流泵的脉冲射流压力特性优于恒定射流压力特性,为深入研究脉冲液体射流泵的基本性能提供了参考依据.     

脉冲液体射流泵能量损失分析

研究了脉冲液体射流泵的能量损失与其基本方程式间的关系,给出了脉冲液体射流泵主要流动部件的能量损失压力比的表达式,系统分析了流动部件的能量转化与能量损失及其对脉冲液体射流泵基本性能的影响,并与恒定液体射流泵的基本性能进行了比较,沟通了两者间关系,分析了产生能量损失的主要因素,提出未来应深入研究优化脉冲液体射流泵参数.     

脉冲液体射流泵能量平衡的数值研究

运用能量平衡分析原理,根据脉冲液体射流泵主要流动部件的能量损失压力比公式,利用脉冲液体射流泵性能数值计算模块,对脉冲液体射流泵能量平衡进行了数值研究,分析了主要流动部件的能量损失变化及其对脉冲液体射流泵性能的影响,并与恒定液体射流泵的能量损失压力比、性能及效率进行了对比。结果表明,脉冲射流是提高射流泵传能、传质效率的有效途径。     

脉冲液体射流泵性能的研究

为获得脉冲液体射流泵性能方程中各参数对其性能的影响规律,用数值计算的方法对脉冲液体射流泵的基本性能方程进行了系统的研究,得出了脉冲射流主要是提高射流泵的卷吸率的结论。定量分析了喉管流速系数和喉管进口段的流速系数等参数的变化规律及其对性能的影响程度,进一步探明了其内部流动规律,对设计性能优良的射流泵具有理论指导意义。     

液体射流泵喷嘴长径比的数值分析

液体射流泵的工作喷嘴一般采用锥直形喷嘴,锥直形喷嘴出口直段的长度与喷嘴出口直径之比即喷嘴长径比,是射流泵的重要几何参数。为了研究喷嘴长径比对液体射流泵性能的影响,采用Realizableκ-ε模型对不同长径比的射流泵内部流动进行三维数值模拟。结果表明,在射流泵的流量比小于0.5时,不同喷嘴长径比所对应的射流泵效率曲线差别不大;在流量比大于0.5时,以射流泵效率为判据,喷嘴长径比范围为0.250～1.000的射流泵性能较好;不同喷嘴长径比对应的射流泵壁面剪切应力相差不大。从湍流耗散率、喷嘴出口断面收缩、核心区长度等方面考虑,喷嘴长径比范围为0.250～1.000的射流泵性能较好。     

实际射流参数对加热条件下液体燃料射流不稳定性的影响

利用线性热不稳定性理论,对黏性液体射入高温气体介质所对应的色散方程进行了数值求解．利用所得到的计算结果,研究了加热条件下射流速度、气液密度比、液体黏度、温度梯度及液体种类等实际射流参数对射流最大扰动增长率及占优波数的影响规律．研究结果表明：对于加热条件下Reyleigh模式的液体射流,气液密度比、温度梯度是射流破碎的失稳因素,而射流速度、液体黏度则是液体射流破碎的促稳因素;对于Taylor模式的液体射流,射流速度、温度梯度、气液密度比是射流破碎的失稳因素,而液体黏度是液体射流破碎的促稳因素．研究结果同时证明了液体种类的改变对射流不稳定性的影响是多种因素共同作用的结果．     

流线形喷嘴时射流泵流场的数值模拟

为分析流线形喷嘴时射流泵的水力特性,采用紊流数值模拟方法,对流线形喷嘴时射流泵流场进行了三维计算。结果表明,随着流量比的增大,工作液流核区衰减得越慢,在喉管入口段工作液提升被吸液的区域有所减小;流量比越大喉管内紊动能最大值出现的位置会靠后且其数值会降低,两股液体混掺作用会变弱;喉管内压力随流量比的增大而逐渐降低且负压区范围有所扩大,最低负压发生在喉管壁处。同一流量比下,流线形喷嘴时射流泵的压力比略微高于圆锥形喷嘴时,但差别很小。流线形喷嘴时射流泵流场的计算成果,可为研究射流泵水力特性提供参考。     

两相射流泵供液下的平板速冻实验研究

为了验证两相射流泵在商用平板速冻机中应用的可行性,根据射流泵用作节流装置时可以回收制冷剂的膨胀功实现蒸发器倍量供液的基本原理,研究了射流泵供液的平板速冻机在25、30、35和40℃4个冷凝温度下的性能。实验结果表明:射流泵可以适应新型制冷剂R507并且可应用于1.3 t/批商用平板速冻机;平板速冻机的性能随着冷凝温度的升高先上升后下降。当冷凝温度为35℃时性能最佳,此时射流泵的引射系数比25℃时提升42.5%,比40℃时提升36.8%,而平板速冻机比使用热力膨胀阀供液时的冻结速率快7.7%,节约能耗7.4%。     

可压缩气体中的三维黏性液体射流雾化机理

建立了可压缩气体中的三维黏性液体射流雾化数学模型,在射流雾化过程中起控制作用的参数主要有气液速度、气液密度、气液界面表面张力、液体黏性、喷嘴直径及音速.采用线性空间稳定性分析方法详细分析了这些参数在高速射流雾化过程中不稳定性的作用.结果是：增加液体射流速度、气体密度及喷嘴直径;减少液体密度、液体黏性及表面张力,可使射流不稳定性增强.此外,当气流与液体射流反向时增加气体流速也可以使流动不稳定性增强,但当气流与液体射流同向时结果相反.气体可压缩性的增加使流动变得不稳定,但它的影响是很小的.     

液体燃料射流最不稳定频率的理论分析(2)--射流参数对最不稳定频率的影响及试验观察

利用对色散方程的数值计算结果,分析了实际射流参数如射流速度、液体种类、喷孔半径、液体粘度、介质压力等对分别处于瑞利模式和泰勒模式下的液体射流的最不稳定频率及其最大扰动增长率的影响.结果表明,在不同的射流模式下,实际射流参数对液体射流最不稳定频率的影响是不同的.并对受激液体射流现象进行了初步试验观察.