一種改善射流式離心泵空化性能的射流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善射流式離心泵空化性能的射流器，包括噴嘴、引流段、混合段、喉管、擴(kuò)散段和增壓孔。當(dāng)射流式離心泵在大流量工況運(yùn)行時(shí)，在射流器喉管部位設(shè)計(jì)增壓孔，增壓孔將泵腔內(nèi)的高壓液體引入喉管低壓區(qū)域，增加喉管低壓區(qū)域的壓力，抑制射流器喉管內(nèi)部發(fā)生空化誘發(fā)振動(dòng)、噪聲，改善射流器喉管內(nèi)部發(fā)生空化而導(dǎo)致射流式離心泵揚(yáng)程急劇下降現(xiàn)象，將揚(yáng)程折斷點(diǎn)向大流量偏移，增加射流式離心泵的運(yùn)行范圍。
【專利說明】
-種改善射流式離心累空化性能的射流器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種射流式離屯、累的主要部件射流器，特別設(shè)及到一種能改善射流式 離屯、累空化性能的射流器。
【背景技術(shù)】
[0002] 射流式離屯、累是一種采用射流器與離屯、累組合方式設(shè)計(jì)的電累，其具有結(jié)構(gòu)緊 湊、操作方便、二次啟動(dòng)無需灌水、無需安裝底閥、可實(shí)現(xiàn)自吸等優(yōu)點(diǎn)，在園林滴灌、農(nóng)業(yè)噴 灌等節(jié)水系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。同傳統(tǒng)離屯、累相比，射流式離屯、累的運(yùn)行原理:從累導(dǎo)葉出流進(jìn) 入累腔的高壓液體通過噴嘴射流在混合段形成局部真空，使累進(jìn)水管路內(nèi)的液體在大氣壓 作用下通過引流段進(jìn)入射流器的混合段，進(jìn)而與噴嘴射流出的液體混合，共同經(jīng)喉管、擴(kuò)散 段流入離屯、葉輪并從導(dǎo)葉排出，其中，一部分液體排出累腔，另一部分液體則通過射流器進(jìn) 口繼續(xù)與進(jìn)口管內(nèi)液體混合流入葉輪，如此循環(huán)運(yùn)行?；谏淞魇诫x屯、累工作原理的特殊 性，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)行過程中，射流式離屯、累內(nèi)部壓力最低位置產(chǎn)生在喉管區(qū)域，運(yùn)就 決定了該類累的空化不會(huì)發(fā)生在葉輪進(jìn)口處，而是發(fā)生在射流器喉管某一位置。隨著流量 的增加，射流器喉管內(nèi)部將發(fā)生空化而導(dǎo)致射流式離屯、累揚(yáng)程急劇下降，同時(shí)誘發(fā)振動(dòng)與 噪聲，限制了其流量運(yùn)行范圍。
[0003] 因此，設(shè)計(jì)一種在大流量運(yùn)行過程中，通過將累腔內(nèi)的高壓液體引入射流器喉部 區(qū)域，用W增加該區(qū)域的壓力，進(jìn)而改善射流式離屯、累空化性能的射流器至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種改善射流式離屯、累空化性能的射流器，包括噴嘴、引 流段、混合段、喉管、擴(kuò)散段和增壓孔。在射流器喉管部位開設(shè)一定數(shù)量的增壓孔，將累腔內(nèi) 的高壓液體引入射流器喉管低壓區(qū)域，用W增加該區(qū)域的壓力，抑制射流器喉管內(nèi)部發(fā)生 空化誘發(fā)振動(dòng)、噪聲，改善射流器喉管內(nèi)部發(fā)生空化而導(dǎo)致射流式離屯、累揚(yáng)程急劇下降現(xiàn) 象，將揚(yáng)程折斷點(diǎn)向大流量偏移，增加射流式離屯、累的流量運(yùn)行范圍。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案：
[0006] 首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定噴嘴直徑
[0007
[000引式中：Qi為噴嘴噴射流量，其中，噴嘴噴射流量化等于離屯、葉輪進(jìn)口流量Qo減去累 進(jìn)口流量跑，離屯、葉輪進(jìn)口流量Qo和累進(jìn)口流量化可根據(jù)射流式離屯、累設(shè)計(jì)要求得出；
[0009] y為固體顆粒與液體速度滑移修正系數(shù)，在清水介質(zhì)中，其數(shù)值為1;
[0010] a為射流器喉管進(jìn)日函數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值取1~1.05;
[0011] A PO為噴嘴進(jìn)口與引流段進(jìn)口處的壓力差，引流段進(jìn)口處壓力可近似為累進(jìn)口處 壓力；
[0012] 丫為液體的容重。
[001引進(jìn)而確定；
[0014] 喉管直徑：
，其中，面積比R表示喉管面積與噴嘴面積的比值，其值與 流量比M相關(guān)，流量比M表示離屯、葉輪進(jìn)口流量Qo與噴嘴噴射流量化的比值；
[0015] 噴嘴圓柱出口長度:U=(0.3~0.5)Di;
[0016] 喉嘴距:L2=(0.5~1)化，喉嘴距為混合段的長度，即噴嘴出口到喉管進(jìn)口的距離；
[0017] 喉管長度:L3=(1.5~3)化；
[001引擴(kuò)散段長度:L4=(2~5化，其中，L4由擴(kuò)散角開!定，0取5°~8°。
[0019] 上述方案中，增壓孔到喉管進(jìn)口距離Lo與喉管長度L3的比值為1/6~1/2。
[0020] 上述方案中，增壓孔內(nèi)液體的出流方向應(yīng)W能夠盡量減小與喉管來流沖擊損失為 宜，即增壓孔與喉管壁面夾角的方向?yàn)?，3〇°《0《9〇°。
[0021] 上述方案中，增壓孔直徑Do與喉管直徑化的比值為1/20~1/12。
[0022] 上述方案中，增壓孔數(shù)目2《N《4,且圓周方向均勻分布。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：
[0024] 采用運(yùn)種結(jié)構(gòu)的射流器，能有效改善在大流量工況運(yùn)行時(shí)，射流器喉管內(nèi)部發(fā)生 空化誘發(fā)的振動(dòng)與噪聲；改善大流量工況運(yùn)行時(shí)，射流器喉管內(nèi)部發(fā)生空化而導(dǎo)致?lián)P程急 劇下降問題，將揚(yáng)程折斷點(diǎn)向大流量偏移，增大射流式離屯、累的運(yùn)行范圍。
【附圖說明】
[0025] 圖1為現(xiàn)有兩種不同射流器結(jié)構(gòu)的射流式離屯、累示意圖，圖(a)為射流器呈直管狀 的射流式離屯、累，圖(b)為射流器帶彎管的射流式離屯、累；
[0026] 圖2為現(xiàn)有兩種不同結(jié)構(gòu)的射流器示意圖，圖(a)為呈直管狀的射流器，圖（b)為帶 彎管的射流器；
[0027] 圖3為本發(fā)明所述兩種不同結(jié)構(gòu)的射流器示意圖，圖（a)為呈直管狀的射流器，圖 (b)為圖（a)中F-F向截面的示意圖，圖（C)為帶彎管的射流器，圖（d)為圖（C)中F-F向截面的 示意圖；
[00%]圖4為本發(fā)明所述兩種不同結(jié)構(gòu)的射流器內(nèi)部流動(dòng)情況示意圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說明：
[0030] 1-進(jìn)口管路、2-射流器、21-噴嘴、22-引流段、23-混合段、24-喉管、25-擴(kuò)散段、26- 增壓孔、3-離屯、葉輪、4-導(dǎo)葉、5-累腔、6-出口管路、7-電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 圖3所示為本發(fā)明所述一種能改善射流式離屯、累空化性能的射流器2的結(jié)構(gòu)示意 圖，所述射流式離屯、累的射流器2,包括噴嘴21、引流段22、混合段23、喉管24、擴(kuò)散段25和增 壓孔26。
[0032] 如圖2所示，當(dāng)射流式離屯、累在大流量工況運(yùn)行時(shí)，射流器喉管內(nèi)部將發(fā)生空化而 導(dǎo)致累揚(yáng)程急劇下降，同時(shí)誘發(fā)振動(dòng)噪聲。如圖4所示，當(dāng)在射流器2喉管24部位設(shè)計(jì)增壓孔 26后，增壓孔26將累腔5內(nèi)的高壓液體引入喉管24低壓區(qū)域，增加喉管24低壓區(qū)域的壓力， 改善射流式離屯、累射流器2的抗空化性能。達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期效果。
[0033] 如圖3所示，增壓孔26與喉管24壁面夾角0為30°《0《9〇°，較佳地，射流器2的喉管 24長度L3較長時(shí)，增壓孔26與喉管24壁面夾角0為30°《0《6〇°。增壓孔26到喉管24進(jìn)口距 離Lo與喉管24長度L3的比值為1/6~1/2。增壓孔26直徑Do與喉管24直徑化的比值為1/20~ 1/12。增壓孔26數(shù)目為2《N《4,且圓周方向均勻分布。
[0034] 最后應(yīng)說明的是：W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;其中 用于提高喉管低壓區(qū)域液流壓力的增壓孔是本方案中不可缺少的部分，但并不對其進(jìn)行限 審IJ，只要能夠?qū)λ錾淞髌魍ㄟ^增壓孔將累腔內(nèi)的高壓液體引入喉管低壓區(qū)域從而起到改 善空化性能的方案都在本發(fā)明的保護(hù)之列。盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的 說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解;其依然可W對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行 修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而運(yùn)些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案 的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改善射流式離屯、累空化性能的射流器，其特征在于，包括噴嘴（21)、引流段 (22)、混合段(23)、喉管(24)、擴(kuò)散段(25)和增壓孔(26)，所述增壓孔(26)設(shè)置于射流器(2) 的喉管(24)部位，所述增壓孔(26)到喉管進(jìn)口距離Lo與喉管長度L3的比值為1/6~1/2,增壓 孔(26)與喉管(24)壁面夾角的方向?yàn)槟浚?0°《目《90°。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善射流式離屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 增壓孔(26)的直徑Do與喉管(24)的直徑化的比值為1/20~1/12。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改善射流式離屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 增壓孔(26)的數(shù)目為N，2《N《4，且圓周方向均勻分布。4. 根據(jù)權(quán)利要求16^^^*心一》^9^^64心^?屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 噴嘴(21)的直徑為Di 式中： 化為噴嘴噴射流量，其中，噴嘴噴射流量化等于離屯、葉輪進(jìn)口流量Qo減去累進(jìn)口流量化， 離屯、葉輪進(jìn)口流量Qo和累進(jìn)口流量化可根據(jù)射流式離屯、累設(shè)計(jì)要求得出； y為固體顆粒與液體速度滑移修正系數(shù)，在清水介質(zhì)中，其數(shù)值為1; a為射流器喉管進(jìn)口函數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值取1~1.05; A PO為噴嘴進(jìn)口與引流段進(jìn)口處的壓力差，引流段進(jìn)口處壓力可近似為累進(jìn)口處壓力； T為液體的容重。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改善射流式離屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 喉管(24)的直徑為化：其中，面積比R表示喉管面積與噴嘴面積的比值，其值與流量比M相關(guān)，流量比M表示離 屯、葉輪進(jìn)口流量舶與噴嘴噴射流量化的比值； 噴嘴(21)的圓柱出口長度為b:Li= (0.3~0.5)化。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種改善射流式離屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 混合段(23)的長度為喉嘴距，喉嘴距L2=(0.5~1)化，即噴嘴出口到喉管進(jìn)口的距離； 喉管(24)的長度為L3:L3=(1.5~3)化； 擴(kuò)散段(25)的長度為L4: L4= (2~5)化，其中，L4由擴(kuò)散角閒角定，0取5°~8°。
【文檔編號】F04D9/06GK105909567SQ201610431975
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】李貴東, 王洋, 趙立峰, 冒杰云, 曹璞鈺, 胡日新
【申請人】江蘇大學(xué)