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1、第43卷第3期化工机械287射水抽气器结构优化的试验研究王升龙∗索英杰杨善让赵波李俊朋(东北电力大学能源与动力工程学院)摘要利用试验台对射水抽气器进行了结构优化试验。给出了试验设备、试验方法和试验表的表头设计方法。以正交试验设计方法分析了喷嘴压力、喉嘴间距和面积比3个因素对引射系数的影响,并得到了最优方案。模拟结果表明:3个因素对引射系数的影响程度依次是面积比>喷嘴入口压力>喉嘴间距;引射系数随喷嘴入口压力的增大而增大,随喉嘴间距和面积比的增大先增大后减小。关键词射水抽气器引射系数面积比喷嘴入口压力喉嘴间距中图分类号TQ051．4文献标识
2、码A文章编号0254-6094(2016)03-0287-06空冷机组压缩制冷循环压缩机功耗大、造价器工作性能与工质参数、结构尺寸的关系进行了高、运维费用大,且北方地区夏季时间短,使其利综合研究,并在此基础上提出了结构优化设计方[6~12]用率较低,导致压缩制冷循环的经济性不高,造成法。整个压缩式复合制冷循环间冷系统回收周期加另外,真空不仅影响汽轮机的经济性,真空值长。对此,本课题组研究了吸收式和混合升压式的降低还可能造成汽轮机被迫停机。李勇等通过制冷循环来取代压缩式制冷循环,其中混合升压对汽轮机真空系统严密性进行动态数值仿真,分式制冷循
3、环可完全克服压缩式的诸多缺点,且大析了凝汽器各运行参数,指出依据真空下降速度型化的可行性较大,因此小规模工业试验可采用很难准确评价真空系统的严密性,应对试验结果[13]混合升压式制冷作为复合循环间冷系统的制冷循进行修正。张炳文和陈跃对300MW机组应用环,如此,造价和大型化的可行性都将得到显著改双压凝汽器低真空供热方案进行改进,提出了结善。合尖峰加热器的双压凝汽器低真空供热方案,发在混合升压式制冷循环研究领域中,气液喷现双压凝汽器低真空供热具有供热面积大、能源[14]射器的基本理论在16世纪就被提出。19世纪60利用率高等优点。年代,德国
4、学者ZeumeG根据动量守恒原理提出射水抽气器作为一种非旋转式可获得真空的[1]了喷射器的基本理论。到了20世纪四五十年流体器械,由于其结构简单、无相对高速运转构代,KeenanJH和NeumannEP在空气动力学的件、工作稳定性高、设备维修量小,现已在石油、化基础上结合质量、动量、能量守恒定律首先建立了工、冶金及电力等产生废热的工业领域中得到了[2]空气的一维等面积混合流动模型。随后,广泛应用。为了使射水抽气器提高效率而对它进KeenanJH又引入了等压混合概念对模型进行修行性能方面的研究有着重大的科学意义。为此,[3]正。文献[4]在
5、动量守恒定律的基础上,借助笔者利用试验台对混合升压式制冷复合循环间接气体动力函数和自由流束理论推导出了计算喷射空气冷却系统中的射水抽气器进行结构优化试系数的方法。EamesIW等改进了KeenanJH的验,研究喷嘴入口压力、喉嘴间距和面积比对引射模型,在喷嘴、混合室和扩散室中引入不可逆损系数的影响,从而得出最优方案指导射水抽气器[5]失,同时用试验进行了验证。沈胜强等对喷射的性能结构参数设计。∗王升龙,男,1971年11月生,副教授。吉林省吉林市,132012。288化工机械2016年1试验系统介绍混合,这样既减少了捕气流碰撞管壁而造成的
6、能1.1试验设备量损失,又可使空气和水在喉管中混合得更加均试验系统(图1)由水循环系统和空气循环系匀。统两部分组成。水箱、循环水泵、球形阀、压力表、动力孔面积与捕气孔面积的总和之比称为面喉管、喷嘴(图2)和管道组成水循环系统;喇叭口积比。和管道组成空气循环系统。1.2试验方法试验利用涡街流量仪测量循环水体积流量,3测量范围为1.5~15.0m/h;利用皮托管测风仪测量空气体积流量。用被抽吸空气的体积流量除以循环水的体积流量,即得到混合升压式射水抽气器的引射系数u:0vairu=0vwater3式中v———空气的体积流量,m/h;air3v
7、———循环水的体积流量,m/h。watera.试验系统2试验过程2.1因素和水平安排试验主要分析喷嘴压力(A)、喉嘴间距(B)和面积比(C)3个因素对引射系数的影响,每个因素分5个水平,具体情况见表1。b.射水抽气器表1因素水平表图1试验设备结构示意图因素水平A/MPaB/mmC10.12241.05.6920.13244.56.4230.14248.07.2040.15251.58.03图2喷嘴结构示意图50.16255.09.002.2表头设计试验中,水箱中的水被水泵带动,经过涡街流因为试验不考虑交互作用,所以可以任意设量仪、球形阀、
8、喷嘴和喉管最终回到水箱,形成往计表头。当试验开始时由于不考虑交互作用而选复闭式循环。取较大的正交表导致空白列较多时,最好的处理循环水经过喷嘴后,在接收室形成真空,产生方法是仍跟有交互作用时一样
