噴射泵之水噴射泵的工作原理及過程
發(fā)布時間：2015年12月02日 09:01 閱讀：7172
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澤德
水噴射泵既可以單獨使用，也可以作為其他真空泵的前級泵使用。其以水作為工作介質(zhì)，通過高速射流來引射被抽氣體，使被抽容器達到一定的真空度的低真空獲得設(shè)備。單級泵的極限壓力為3.3kPa，兩級泵串聯(lián)可獲得更低一些的極限壓力，但受到水飽和蒸汽壓的限制。
1.水噴射泵的工作原理
具有一定壓力的水經(jīng)過噴嘴形成高速射流進入吸入室，將水的壓力能轉(zhuǎn)化為動能；吸入室內(nèi)的被抽氣體被高速射流強制攜帶進入擴壓器免在擴壓器中兩股流體進行擴散混合，進行動量和能量的交換，兩者的壓力和速度逐漸趨于一致，并且在泵的出口處混合流體的壓力高于大氣壓力而排到大氣中。在水噴射泵工作過程中，被抽氣體中可凝性氣體溶于水中，不可凝性氣體從排氣日排出，水通過水泵循環(huán)使用。
2.水噴射泵的工作過程
盡管水噴射泵結(jié)構(gòu)簡單，但由于泵內(nèi)流體流動為氣液兩相流，氣體和液體間存在很大的密度差，因此，其中的流動情況比較復(fù)雜，可大致分為水射流與被抽氣體相對運動段、氣液混合段、擴壓運動段等三個過程。
(1)水射流與被抽氣體相對運動段。液體射流從噴嘴噴出，其邊界層對氣體的黏滯作用將被抽氣體攜帶至擴壓器的漸縮段，此段內(nèi)氣液兩相存在相對運動，并且兩者均為連續(xù)介質(zhì)。
(2)氣液混合段。在擴壓器喉部水射流表面波動幅度增大，水射流被剪切分散形成液滴并擴散到氣體中，在高速流動中與氣體分子碰撞進行能量交換，將氣體加速和壓縮。此段內(nèi)，液體變?yōu)榉沁B續(xù)介質(zhì)，而氣體仍為連續(xù)介質(zhì)。
(3)擴壓運動段。氣液混合介質(zhì)進人擴壓器漸擴階段，氣體被滴液粉碎成微小氣泡分散在重新聚合成的液體之中，形成泡沫流。在此階段內(nèi)，混合介質(zhì)的壓力升高，氣體被進一步壓縮，液體為連續(xù)介質(zhì)，氣體為離散介質(zhì)。由于液體的熱容量較大，因此氣體可以被等溫壓縮。
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