喷射器结构参数的设计计算

第三部分喷头及氧枪设计计算（一）喷咀理论与设计一、有关公式[5]5371、缩放管公式（M2—1）错误!未找到引用源。

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（3—1）讨论马赫数M=V/a （3—2）①M<1为亚音速，V<a,当断面缩小（dA=—），则流速增大（dv=+）；②M=1为音速，V=a，喉口处面积不变（dA=0），为音速段（dV=0）；③M>1为超音速，V>a，当断面放大（dA=+），则流速增大（dV=+）。

因此，当可压缩流在经过缩放喷咀后，流速可经亚音速，音速而得超音速，从而使氧气由压力能转化为超音速动能，用以搅拌熔池进行冶金反应。

2、三孔喷头在不同单位时的氧流量计算式[5]546错误!未找到引用源。

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0.4167P0A*/错误!未找到引用源。

[kg/S] （3—3）错误!未找到引用源。

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[Nm3/min] （3—4）式中：A*——喉口面积[cm2]P0——设计氧压[kg/cm2]而KgO2=0.7[Nm3]（参[2]628）3、用冷却水温度代氧滞止温度后的影响取氧气贮气罐滞止温度T0=15°C（288K），冷却水温度T水=20°C（293K），当用T水代T0上升5°C，对氧气流量地影响为：Wo2（288）/ Wo2（293）=错误!未找到引用源。

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=1.0085即用T水代T0升温对氧气流的影响为0.0085<1%因此可用T水错误!未找到引用源。

T0（参[5]557）4、当确定出口马赫数后如提高供养压力，则出口压力，滞止温度和出口温度都相应提高。

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[5]546 （3—5）5、贮气罐的表压力可代喷头入口处的绝对氧压关系式为：错误!未找到引用源。

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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟一种水喷射泵的简易计算方法本文详细地介绍了水喷射泵性能试验装置的系统根据试验数据的综合，得出能实际计算水喷射泵性能的一些相关的公式。

为了计算喷射泵的性能，应首先给出已知条件：即工作介质水的压力Pp及其温度tp 吸入压力PH，被抽吸的介质空气的质量流量GH，喷射泵出口断面相对排水井内水平面的标高h 及喷射泵的几何参数f3/f1 (式中f1 和f3 为喷咀出口断面积与混合室圆柱段入口断面积)。

喷咀出口直径d1，混合室圆柱段入口直径d3，因此f3/f1= d32/d12 。

水喷射泵的工作原理如水喷射泵的结构示意从几个计算方案可找到最佳的方案。

其计算方法是在试验数据的基础上得出的。

其试验装置的系统关于水喷射泵的计算方法，早在1914 年，由C. Pfleiderer 学者提出来的。

用能量守恒定律给出水空气混合物的一维流动模型。

其能量损失用能量损失系数来表达。

实际上确定它很困难，可靠性较差。

故人们多从实际着手研究。

前苏联学者Л.Д.БЕРМАН教授在上世纪60 年代作过很多实验研究。

并综合试验结果，给出可用的计算方法。

我们在1993 年为抚顺矿务局暧气厂研制35 t/h 热水锅炉真空除氧设备时也曾研制过水喷射泵系统。

当然在确定方案时还可以利用双喷射器，一个工作，一个备用。

也有用四个喷咀或四个扩散器的。

对于水喷射泵我国于2003 年制订了《水喷射真空泵》行业标准。

该标准规定了水喷射真空泵的型式与基本参数、技术要求及试验方法、检验规则、标志、包装和运输。

该标准适用于压力为0.20 MPa~0.60 MPa，抽气量32 m3/h~2000 m3/h 的水喷射真空泵，即工作介质为水、被抽介质为空气或以不凝结性气体为主，凝。

喷射器计算喷射器恐怕是再生槽的最关健部件，只要它运行不理想，再生系统就要出问题，从而使整个脱硫系统形成恶性循环。

喷射器部件不大，但关健部位甚多。

设计计算主要有这么几项：一是喷嘴计算；二是混合管计算；三是吸气室计算；四是尾管直径计算；五是扩散管长度计算。

（a）喷嘴计算在喷嘴里内容也不少，一些细微尺寸看起来不起眼，但很关健，绝对不能小视。

具体如下：喷嘴个数（n）确定：n= LT / Li式中：Li——每个喷射器溶液量，m3/h，一般经验数据是40-45 m3 / h;LT——溶液循环量，m3 / h。

喷嘴孔径（dj）：dj=（Li /0.785.3600.wj）1/2式中:——喷嘴处溶液流速，m/s，通常取18-25 m/s。

溶液入口管直径（dL）：dL =3dj（m）喷嘴入口收缩段长度（L5）:L5=( dL - dj）/ 2tg (α1/2）式中: α1——喷嘴入口收缩角，通常取α1=140。

喷嘴喉管长度（L0）：通常喷嘴喉管长度取L0=3mm。

喷嘴总长度：L=L0+ L5（b）混合管计算混合管直径（dm）：dm =1.13（0.785 dj2 .m）1/2式中:m—喷射器形状系数，通常取M=8.5。

混合管长度（L3）：L3 = 25dm（c）吸气室计算空气入口管直径（da）：da = 18.8[GA / w2 .n]1/2式中: w2——管内空气流速，m/s，取=3.5m/s;GA——空气流量，m3/h；n——喷嘴个数。

吸气室直径（dM）：dM=（3.1 da2）1/2式中: da——空气入口管直径，mm。

吸气室高度（L1）：通常根据相应关联的尺寸而确定，一般取330mm左右。

吸气室收缩管长度（L2）：L=（dM - dm）/ [2 tg (α2/2）]式中: α2——吸气室收缩角，通常取300；dM，dm——分别是吸气室直径和混合管直径。

（d）尾管直径计算（de）de =18.8(Li / we）1/2式中: Li——每个喷射器溶液量，m3/h；we——尾管中流体速度，m/s，通常取we =1m/s。

第一章喷头改进设计的必要性喷雾喷头是通过一定方法，将液体分离细小雾滴的装置，目前在使用的一般是采用减小喷口直径，这些喷头雾化效率低，水量小，第二章喷嘴设计及计算喷嘴是喷头的重要部件，也是直接影响喷灌质量和喷头水力性能的一个部件。

它不但要最大限度地把水流压能变成动能，而且要保持稳流器整理过的水流仍具有较低的紊流程度。

喷嘴的结构形式一般有下列三种：1．圆锥形喷嘴圆锥形喷嘴由于其结构简单，加工方便而被大量应用于喷头，其结构如图。

圆锥形喷嘴的主要结构参数是：喷嘴直径D c,喷嘴圆柱段长度l,喷嘴内腔锥角。

有的喷头为了提高雾化程度或增加喷头近处的水量，而在喷嘴出口处增加一粉碎螺钉，其结构见图。

由于射流撞击在螺钉上，增加了碰撞阻力以致影响了喷头的射程及喷洒均匀度，所以现在除了个别喷头外已很少采用加粉碎螺钉的结构。

2．流线形喷嘴为了使水流平顺，有的喷头设计成流线形，以减少水流冲击损失。

流线形喷嘴结构如图所示。

苏联维多新斯基为流线形喷嘴的设计提供了计算公式：实验表明，水流不很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头射程能增加8~12%。

但水流很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头的射程增加很微小。

由此可见，流线形喷嘴能使水流平稳从而提高喷头射程。

3。

流线圆锥形喷嘴流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合，图12就是这种形式的喷嘴。

从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形段。

从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。

由于圆锥形喷嘴有结构简单，加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。

第二节 喷嘴直径的确定喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度，均匀度和雾化程度。

它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系，诸如喷灌直径Dcm ，喷头流量，射程和工作压力等。

由于喷头喷出的射流是高压高速水流的孔口出流，所以可应用水力学的圆形孔口出流公式计算。

即： Q=2024gH D 式中： 0H =2 H其中， Q—喷嘴流量 --流量系数0D -射流收缩断面的直径0H -射流收缩断面的压力-流速系数H-喷头工作压力知道了射流收缩断面的直径可由奥克勒所推荐的计算式计算喷嘴直径：D)2sin16.01(1 0CDD式中1-喷嘴内腔渐缩角但是，喷嘴直径还对喷头射程雨滴粒径有显著的影响。

水力喷射器的流动特性计算及其设计流动特性计算超低位高真空水力喷射器水力喷射器是具有抽真空、冷凝、排水为一体的重要有效能转换的装置，是真空浓缩系统中重要的设备。

它是利用一定压力的水流通过对称均布成一定倾斜度的喷嘴喷出，聚合在混合室喉部的焦点上，由于喷射水流速度很高，于是在其周围形成负压，使喷射器内产生真空并抽吸空气与二次蒸汽。

由于二次蒸汽与喷射水流直接接触，进行热交换，绝大部分的蒸汽凝结成水，极少量未被冷凝的蒸汽与不凝结的气体与高速喷射的水流互相摩擦、混合与挤压，通过扩散管被排除，使喷射器内形成更高的真空。

多喷嘴水力聚焦喉部的集束度是其抵抗外压与封水能力，进而保证较高负压的关键。

目前喷射器厂家的产品性能和实际应用，均要求该设备安装高度4、5米以上，且排水尾管长3米以上，如果直连上冷却塔装置，安装高度达7、5 米以上，这对单层建筑使用极为不便，独立安装则需搭建较高铁架，安装及维修均很不利。

就其原因是喷射器的多喷嘴水力抵抗外大气压的能力较低，必须借助安装的高位差，使下水管产生一定的抽水效应，帮助喷射器能在较高的真空状态（－0、085MPa～－0、092MPa）下正常工作，否则将会倒进水而使真空破坏。

以下就喷射器的普遍水力特性进行计算，并提出能安装高度1、5米左右，若不用循环水泵，直连冷却塔装置而安装高度只需不到4 米的解决方案。

1 喷射器排水尾管的下水能力排水尾管下水能力是指混合室喉管直径确定后，多喷嘴打出的水通过喉部的顺畅程度，即通过流量Q所需要的最小喉管直径d。

喉径过小则下水能力不足，过大则喷射器水力抵抗外大气压的能力大为下降。

喷射器射流集束度即聚焦好坏与喉径密切相关，对一台制成的喷射器，其抵抗外压的能力是确定的。

1、1 喷射器下水过程高速喷射的水流形成的负压会抽吸周围大量的空气，从而使射流夹带空气冲向集水混合室的“喇叭”入口端，形成大量的白水泡泡和剧烈的水流旋滚区，这是水力机械能损失最大的地方，如果水流不能及时下行，旋滚区高度h会上升，此时能量损失更大。

喷射器设计喷射器,并对其工作压力进行了核定,对于小氮肥厂解决再生的问题具有指导意义。

关键词脱硫再生喷射器喷嘴1 设计原因我厂曾经脱硫效果不佳,脱硫后气体中ρ(H2S)长时间超过0.1 g/m3,导致中变一段触媒只使用3个月就失效。

原因是脱硫再生效果差,主要有以下表现:a)贫液混浊度极高,且再生后硫泡沫少;b)喷射器反喷,器壁弹溅严重;c)每天回收硫磺量只有40 kg左右。

经分析,认为导致再生效果差的根本原因是喷射器工作不稳定,吸入的空气量不够,因此必须重新设计喷射器。

2 已知设计条件a)脱硫液流量为190 m3/h;b)测定脱硫液密度为1100 kg/m3;c)喷射器总个数为8个;d)再生液位正常高度4.5 m。

3 喷射器的设计计算3·1喷嘴进口压力的核定及喷嘴直径的选定由参考文献〔1〕可知符合判据Cri2<Δ-PB<Cri1的流型,喷射器才能稳定地工作。

其中Cri1=1.75/AR-1.07/A2RCri2=-ρMR-PSlnPB/PS+φ21(1+MR)×(1+ρMR)2/A2R又有AR=AD/Ad ρ=ρm/ρe-PS=PS/(PM-PS)Δ-PB=(PB-PS)/(PM-PS)其中:MR———气液质量比;AD———喷嘴口截面积;Ad———喉管截面积;ρm、ρe———液、气体密度;PB———背压;PS———抽吸压力;PM———喷嘴进口压力;ΔPB———无因次化压力。

3·1·1MR的计算一般,氨水液相催化法的硫容量为0.15~0.2 g/L,取0.2 g/L。

氧化1 kgH2S需理论空气量1.57 m3(标),实际空气量可取理论的8倍,则再生空气用量为:0.2×190×1.57×8=477.3 m3/hρe=1.293 kg/m3MR=477.3×1.293/(190×1100)=2.95×10-33·1·2喷嘴进口压力PM的核定及喷嘴直径的选定a)Δ-PB<Cri1=1.75/AR-1.07/A2R(1)b)Δ-PB>Cri2-PS=PS/(PM-PS) = 10. 03/(PM-10·03)PB=4.5×1.1=5 mH2O柱(表压)ρ=ρm/ρe=1100/1.293=850.7一般φ1=0.95Cri2 =-ρMR-PSlnPB/PS+φ21(1+MR)×(1+ρMR)2/A2R=- 850.7×2.95×10-3×10.03PM-10.03×ln10.33+510.33-0.3+0·952×(1+2·95×10-3)×(1+850.7×2.95×10-3)/A2R即-10.68/(PM-10.03)+11.122/A2R<Δ-PB(2)c)Δ-PB=(PB-PS)/(PM-PS)=5.3/(PM+ 0.3)即PM=5.3/Δ-PB-0.3 (3)一般脱硫液中固体颗粒较多,喷嘴口直径可适当大一些,取d=20 mm,喉管直径取D=70 mm。

大连理工大学硕士学位论文蒸汽喷射器三维流场的数值模拟计算与分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：李素芬;沈胜强20000601摘要ｒ气体喷射器作为一种节能装置，可回收大量余热，起到了节能和环保的双重作用，在工业部门中得到广泛应用。

其内部经历着复杂的多维湍流流动过程，而其中喷嘴更是决定喷射器是否正常工作的关键部件。

ｊ本文在详细分析喷射器内部流动的基础上，建立了三维湍流流动的数值模拟计算模型，并主要对喷嘴的流场进行了详细的计算分析。

本文主要内容有：１、深入分析了ＫＩＶＡ系列程序与相关的ＣＦＤ理论方法，结合气体喷射器喷嘴的流动特点，建立了喷射器喷嘴复杂流场结构的三维数值模拟计算模型和计算方法，并应用于喷射器喷嘴稳态流场的数值模拟计算中。

２、根据气体喷射器结构和特点建立了喷射器整体及喷嘴通用计算网格的生成方法，并编制了相应的计算网格生成程序。

其网格生成方法及程序适用于各种结构及尺寸的喷嘴和喷射器，充分体现了其灵活性和实用性。

３、运用本文开发的通用计算网格生成程序结合三维流场数值模拟计算程序，针对不同的边界条件和结构尺寸的喷嘴流场，进行了数值模拟计算，考察了以上各特性参数对喷射器内部流动的影响，并根据计算结构的分析提出了喷射器喷嘴设计的建议。

４、比较全面地考虑了各种不可逆因素（如摩擦、散热等）对流场各参数的影响，进一步完善了喷射器的研究■一一关键词：喷嘴、数值模拟、流场ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｓａｋｉｎｄｏｆｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅｓｔｅａｍｅｊｅｃｔｏｒｃａｒｌｒｅｃｙｃｌｅａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｉｔｐｌａｙａｇｒｅａｔｒｏｌｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＳＯｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｉｎｄｕｓｔｒｙｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ．Ｉｔｓｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｓｍｕｌｔｉ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ，ｔｒａｎｓｉｅｎｔ，ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ，ｓｕｂｓｏｎｉｃａｎｄｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｆｌｏｗｓ．Ａｎｄｔｈｅｎｏｚｚｌｅｉｓｔｈｅｋｅｙｏｆｔｈｅｅｊｅｃｔｏｒ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｅｘｐａｔｉａｔｉｎｇｏｎｔｈｅｆｌｏｗｓｉｎｓｉｄｅｔｈｅｓｔｅａｍｅｊｅｃｔｏｒ，ａｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ，ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅ】．ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉＳｕｔｉｌｉｚｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｗｏｒｋｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１．ＡｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＫＩＶＡ一３ｃｏｄｅａｎｄＣＦＤｍｅａｎｓ．ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｎｏｚｚｌｅ，ａｐｒｏｇｒａｍｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｃｏｍｐｉｌｅｄ．２．Ａｐｐｌｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｂｏｄｙ·ｆｉｔｔｅｄｍｅｓｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｂｌｏｃｋ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｍｅｔｈｏｄ，ａｃｏｍｍｏｎｐｒｏｇｒａｍｉｓｃｏｍｐｉｌｅｄ．Ｉｔｃａｎｂｅｎｏｔｏｎｌｙｕｔｉｌｉｚｅｄｏｎｔｈｅｅｊｅｃｔｏｒ，ｂｕｔｍａｎｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｓ．３．Ｍｏｂｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｇｒｉｄｄｉｎｇｐｒｏｇｒａｍａｎｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ，ａｎａｌｙｚｅａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｆｌＯＷｆｉｅｌｄＯｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ，ｄｉｓｃｎｓｓｔｈｅｅｆｆｅＣｔｓｏｎｔｈｅｆｌＯＷ０ｆｖａｒｊ０ＵＳｂｏｕｎｄａｒＹＣＯｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＳｉｚｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｅｓｅｎｔｐａｒｔｉｃｕｌａｒｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ．４．ＧｅｎｅｒａｌｌｙｃＯｎｓｉｄｅｒｔｈｅｉｎｆｅＣｔｉＯｎＳｏｆｍａｎＹｋｉｎｄＳＯｆｕｎｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｆａｃｔｏｒｓ（ｆｒｉｃｔｉｏｎ，ｈｅａｔｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ），ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｎｏｚｚｌｅｏｒｅｊｅｃｔｏｒｍｏｒｅｐｅｒｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｚｚｌｅ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｆｌｏｗｆｉｅｌｄ第一章绪论第一章绪论本章在查阅大－￥－文献的基础上．ｘｅａ－喷射器及：ｇ－数值－｝－Ｉ－算等研究领域的发展和概况进行了详细的综述，并概括出本文的主要内容。

第一章喷头改进设计的必要性喷雾喷头是通过一定方法，将液体分离细小雾滴的装置，目前在使用的一般是采用减小喷口直径，这些喷头雾化效率低，水量小，第二章喷嘴设计及计算喷嘴是喷头的重要部件，也是直接影响喷灌质量和喷头水力性能的一个部件。

它不但要最大限度地把水流压能变成动能，而且要保持稳流器整理过的水流仍具有较低的紊流程度。

喷嘴的结构形式一般有下列三种：1．圆锥形喷嘴圆锥形喷嘴由于其结构简单，加工方便而被大量应用于喷头，其结构如图。

圆锥形喷嘴的主要结构参数是：喷嘴直径D c,喷嘴圆柱段长度l,喷嘴内腔锥角。

有的喷头为了提高雾化程度或增加喷头近处的水量，而在喷嘴出口处增加一粉碎螺钉，其结构见图。

由于射流撞击在螺钉上，增加了碰撞阻力以致影响了喷头的射程及喷洒均匀度，所以现在除了个别喷头外已很少采用加粉碎螺钉的结构。

2．流线形喷嘴为了使水流平顺，有的喷头设计成流线形，以减少水流冲击损失。

流线形喷嘴结构如图所示。

苏联维多新斯基为流线形喷嘴的设计提供了计算公式：实验表明，水流不很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头射程能增加8~12%。

但水流很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头的射程增加很微小。

由此可见，流线形喷嘴能使水流平稳从而提高喷头射程。

3。

流线圆锥形喷嘴流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合，图12就是这种形式的喷嘴。

从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形段。

从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。

由于圆锥形喷嘴有结构简单，加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。

第二节 喷嘴直径的确定喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度，均匀度和雾化程度。

它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系，诸如喷灌直径Dcm ，喷头流量，射程和工作压力等。

由于喷头喷出的射流是高压高速水流的孔口出流，所以可应用水力学的圆形孔口出流公式计算。

即： Q=2024gH D 式中： 0H =2 H其中， Q—喷嘴流量 --流量系数0D -射流收缩断面的直径0H -射流收缩断面的压力-流速系数H-喷头工作压力知道了射流收缩断面的直径可由奥克勒所推荐的计算式计算喷嘴直径：D)2sin16.01(1 0CDD式中1-喷嘴内腔渐缩角但是，喷嘴直径还对喷头射程雨滴粒径有显著的影响。

蒸汽喷射器喷射系数的计算方法分析丁绍建;王海峰;徐海涛【摘要】The steam ejector is a equipment commonly used to obtain vacuum.It can be used to raise the ejecting fluid pressure without direct mechanical energy consumption.The entrainment ratio of the steam ejector is an important indicator to measure the ejector performance and its calculated value is a key basis to design the steam ejector.Based on three commonly used methods,the calculations of the entrainment ratio were performed on the steam ejectors which were verified by experiments.The obtained results were compared and the application ranges for the design of the three methods were summarized.%蒸汽喷射器是一种常用的真空获得设备,具有不需要直接消耗机械能便能提高引射流体压力的优点.喷射系数是衡量喷射器抽吸性能的重要指标,其数值的获取是喷射器设计的关键问题.以经过试验验证的喷射器为分析对象,采用3种常用的喷射系数计算方法,对喷射系数进行了计算和比较,并对3种方法的设计应用范围作了初步的分析与归纳.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】3页(P71-73)【关键词】蒸汽喷射器;喷射系数;设计计算方法【作者】丁绍建;王海峰;徐海涛【作者单位】南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211816;南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211816;南京宇行环保科技有限公司,江苏南京211102【正文语种】中文【中图分类】TH123喷射器是一种利用流体来传递能量和质量的真空获得装置，其结构主要包括喷嘴、接收室、混合室和扩散室，如图1所示。

第一章喷头改进设计的必要性喷雾喷头是通过一定方法，将液体分离细小雾滴的装置，目前在使用的一般是采用减小喷口直径，这些喷头雾化效率低，水量小，第二章喷嘴设计及计算喷嘴是喷头的重要部件，也是直接影响喷灌质量和喷头水力性能的一个部件。

它不但要最大限度地把水流压能变成动能，而且要保持稳流器整理过的水流仍具有较低的紊流程度。

喷嘴的结构形式一般有下列三种：1．圆锥形喷嘴圆锥形喷嘴由于其结构简单，加工方便而被大量应用于喷头，其结构如图。

圆锥形喷嘴的主要结构参数是：喷嘴直径D c,喷嘴圆柱段长度l,喷嘴腔锥角。

有的喷头为了提高雾化程度或增加喷头近处的水量，而在喷嘴出口处增加一粉碎螺钉，其结构见图。

由于射流撞击在螺钉上，增加了碰撞阻力以致影响了喷头的射程及喷洒均匀度，所以现在除了个别喷头外已很少采用加粉碎螺钉的结构。

2．流线形喷嘴为了使水流平顺，有的喷头设计成流线形，以减少水流冲击损失。

流线形喷嘴结构如图所示。

联维多新斯基为流线形喷嘴的设计提供了计算公式：实验表明，水流不很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头射程能增加8~12%。

但水流很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头的射程增加很微小。

由此可见，流线形喷嘴能使水流平稳从而提高喷头射程。

3。

流线圆锥形喷嘴流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合，图12就是这种形式的喷嘴。

从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形段。

从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。

由于圆锥形喷嘴有结构简单，加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。

第二节 喷嘴直径的确定喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度，均匀度和雾化程度。

它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系，诸如喷灌直径Dcm ，喷头流量，射程和工作压力等。

由于喷头喷出的射流是高压高速水流的孔口出流，所以可应用水力学的圆形孔口出流公式计算。

即：Q=02024gH D πμ式中：0H =2φH其中， Q —喷嘴流量μ --流量系数0D -射流收缩断面的直径0H -射流收缩断面的压力φ- 流速系数H-喷头工作压力知道了射流收缩断面的直径可由奥克勒所推荐的计算式计算喷嘴直径： D )2sin16.01(10θ-=C D D式中1θ-喷嘴腔渐缩角但是，喷嘴直径还对喷头射程 雨滴粒径有显著的影响。