不同吸入角度環(huán)形射流泵回流區(qū)域研究

肖龍洲，蔡標(biāo)華，胡 洋

（武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所，武漢 430205）

0 引言

根據(jù)噴嘴與吸入管結(jié)構(gòu)形式，射流泵可分為中心射流泵［1-5］和環(huán)形射流泵［6-13］。環(huán)形射流泵的噴嘴包圍在被吸流體的外側(cè)成環(huán)狀，而吸入管則位于噴嘴中心，因此其被吸流體流道通暢，可以用于固體顆粒的輸送。

目前針對(duì)環(huán)形射流泵的性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)化存在一定的研究。Shimizu等［14-15］針對(duì)25組不同的環(huán)形射流泵進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)環(huán)形射流泵性能的影響，并對(duì)環(huán)形射流泵的空化性能進(jìn)行了研究。Elger等［16］研究了直通型環(huán)形射流泵面積比對(duì)回流區(qū)域的影響，并引入無(wú)因次參量動(dòng)量比來(lái)研究環(huán)形射流泵中回流的產(chǎn)生與消失。Xiao等［17］通過(guò)數(shù)值仿真方法歸納了直通型環(huán)形射流泵臨界動(dòng)量比和面積比的關(guān)系，可用于指導(dǎo)直通型環(huán)形射流泵設(shè)計(jì)。曾慶龍等［18］和Qiao等［19］將DOE和CFD方法相結(jié)合，對(duì)環(huán)形射流泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，得到了環(huán)形射流泵最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能曲線。Xiao等［20-22］通過(guò)高速攝影的方法對(duì)環(huán)形射流泵內(nèi)空化云及回流區(qū)域的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究。

對(duì)于環(huán)形射流泵回流的影響因素較多，運(yùn)行工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)回流區(qū)域的形成、發(fā)展和消失都存在一定的影響。目前環(huán)形射流泵吸入角度與回流區(qū)域變化的關(guān)系研究較少。本文利用CFD方法對(duì)不同吸入角度的環(huán)形射流泵內(nèi)部流態(tài)進(jìn)行模擬仿真，分別研究流量比和吸入室角度對(duì)環(huán)形射流泵內(nèi)回流區(qū)域的影響，并進(jìn)一步對(duì)環(huán)形射流泵中回流消失的臨界狀態(tài)進(jìn)行分析。……