液―液引射器的研究与应用进展

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 液液引射器的研究与应用进展 【摘 要】本文介绍了液 -液引射 器的工作原理、工作特点、基本理论研 究进展以及其在喷射泵、化工过程、热 能工程和岩土钻探工程等领域的应用研 究进展。液-液引射器可直接利用各种 有压能源， 无需增加过多辅助设备， 具有很好的综合效益，可广泛应用于工 作液体与引射液体之间的传质、传热以 及强化流动。 中国论文网 /8/view-12932568.htm 【关键词】液-液引射器；喷嘴； 喷射泵；射流器 中图分类号： TH122 文献标识 码： A 文章编号： 2095- 2457（2018）01-0154-002 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 【Abstract】This paper introduces the working principle，working characteristics and basic theory research progress of liquid-liquid ejector as well as its application and research progress in such fields as jet pump，chemical process， thermal engineering and geotechnical drilling engineering.Liquid - liquid ejector can directly use a variety of pressure energy， without adding too much ancillary equipment，has a very good comprehensive benefits， can be widely used in the working fluid and the induced liquid mass transfer，heat transfer and enhanced flow. 【Key words】Liquid-liquid ejector；Nozzle；Jet pump；Jet 1 液-液引射器基本工作原理及 其特点 液-液引射器主要是由喷嘴、引 射室、混合室、喉管、扩散室等几个部 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 分组成1，结构如图 1 所示。具有较高 压力的工作液体流经喷嘴绝热膨胀，静 压力降低，速度增大，在嘴出口处 达到较高速度甚至亚音速或者超音速， 从而形成一定负压区，将具有较低压力 的引射液体夹带或者卷吸进入混合室。 工作液体和引射液体与在混合室内发生 宏观混合、介观混合和微观混合等混合 过程2，实现两束液体间的质量、动量 和能量交换并达到平衡。混合后的液体 进入到扩散室后，压力继续增大，在扩 散室出口，混合流体以高于引射液体的 压力排出引射器。广泛地应用于工作液 体与引射液体之间的传质、传热以及强 化流动。 液-液引射器具备引射器所具有 体积小、噪声低、成本低廉、使用方便 和工作可靠等优点外，还具备可直接利 用各种有压能源， 无需增加过多辅助 设备， 节约能源，降低能耗特点，具 备很好的综合效益。 2 基本理论研究进展 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 液-液引射器的性能与自身结构、 工作流体、引射流体密切相关，其工作 过程涉及到的流体力学、热力学等方面 都比较复杂，目前尚无确切的计算方法。 在设计中，设计者一般都是先根据工程 经验公式进行初步设计，再进行基于 CFD 的优化设计。李应林3等以 R134a 为工质，计算结构参数对引射性能的影 响，结果表明，引射系数随喷嘴出口直 径、混合室长度的增大而不同程度的减 小，引射系数随混合室直径、工作流体 流量、喷嘴长度和扩散室长度的增大而 不同程度的增大。刘传超4等研究发现 不恰当的引射角度将导致引射流体在喷 嘴外围环隙的速度和流量分配不均，进 而导致流场偏移，并且在其研究参数下， 最佳引射角度为 60。别海燕 1等以水 和乙醇分别作为工作流体和引射流体研 究得到喷嘴出口形状为椭圆形的喷射器 的混合性能优于圆形、三角形和方形的 喷射器。沈银华5等研究喷嘴参数对射 流性能的影响，研究表明，由于喷射器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 扩散室的影响，引射流没有等速核段， 并且在喷嘴出口处速度会发生跃变。喷 嘴出口后的射流轴心速度衰减同无圆柱 段喷嘴射流基本段的轴心速度衰减相似， 断面上的速度分布具有自模性。毕荣 山6建立了液 -液喷射器的实验装置， 并利用 PLIF 技术研究不同结构尺寸对 引射器湍流混合性能的影响，研究结果 表明，工作流体/引射流体流量比值越小， 混合效果越好，完成混合需要的距离越 短；在低工作流体流量下，混合室入口 直径/喷嘴直径比值越大，混合效果就越 好，混合效果与引射流体的压力损失成 正比。 3 应用研究进展 3.1 喷射泵的应用研究进展 喷射泵在有限空间内形成射流， 使工作流体与被吸流体进入混合室内通 过射流边界层的湍动扩散作用进行能量 及质量的交换， 提高出口流体的压力 和流量。邝绪澄7详细介绍了引射泵中 喷嘴、混合室、扩散室等部件的结构型 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 式和尺寸的设计，并给出了射流泵的最 高效率、设计特性、制造注意事项和应 用情况。杨雪龙8等采用两种方法设计 喷射泵的扩散室，并对喷射泵的混合室 长度、扩散角度和型线优化，研究结果 表明，基于两种方法设计的扩散室均能 均能获得较好的性能，并且获得最有混 合室长度、扩散室型式和扩散角分别为 6 倍混合室直径、锥形和 8。郭新贵9 等以 N-S 方程为基础，采用 Galerkin 解法和 Baldwin- Lomax 湍流模型，对 大峡水电站顶盖排水射流泵内部轴对称 流场进行数值模拟，得到了全流场的速 度、压力分布，与现场实验结果基本一 致。龙新平10 等对射流泵内部流场和 性能进行了数值模拟，经与实验结果相 比，证实了数值模拟的可靠性，还计算 出射流泵最优喉嘴距范围为 0.51.5 倍 喷嘴直径之间，1 倍喉嘴距时效率最高。 何培杰11等对沸水反应堆喷射