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脉冲液体射流泵是一种特殊的流体机械,以其结构简单、可靠性好、应用方便、效率较恒定射流泵高等特点,将逐步在各行各业得到使用。但是,脉冲液体射流泵也因脉冲射流的内部流动机理尚不清楚而使得其优化设计带有经验性,如几何参数与工作参数如何选取才能发挥其最大作用等问题,一直是人们研究的热点。本文通过大量阅读国内外文献,系统总结了已有的研究成果,制定了切实可行的研究方法与计划。其主要研究内容如下:
1.对脉冲液体射流泵时均值性能基本方程中流速系数ψ<,2>、ψ<,5>进行了深入系统的理论研究,推导出了其理论计算公式。
2.运用能量平衡分析原理,研究了脉冲液体射流泵主要过流部件的能量转化与脉冲频率、脉冲液体射流泵内的能量损失与其基本方程式之间的关系,推导了脉冲液体射流泵主要流动部件的能量损失压力比的表达式,对流动部件的能量转化与能量损失及其对脉冲液体射流泵基本性能的影响进行了理论上的系统分析,并与相应的恒定液体射流泵的基本性能进行了比较,沟通了两者之间的关系。推导了脉冲液体射流泵的最优工作参数方程。
3.建立了脉冲液体射流泵的计算数学模型,用数值计算方法,定量分析各参数对脉冲液体射流泵性能的影响,主要分析了流速系数、流速比、动量修正系数、喉管进口函数、脉冲频率、脉冲无因次时均惯性力与无因次时均惯性水头等参数对射流泵性能的影响,讨论了最优工作参数的变化规律及其对性能的影响,并与恒定射流做了对比分析。通过比较,进一步证明了脉冲液体射流泵确实比恒定液体射流泵的效率得到了较大的提高。
4.根据优化设计理论,设计制作了脉冲与恒定液体射流泵的模型,构建了整个系统的试验装置,做了脉冲与恒定液体射流泵的基本性能试验并进行了对比分析,做了脉冲频率对性能影响的试验、最优工作参数的一系列试验,并将试验结果与计算结果做了对比分析。结果表明,理论计算结果与试验结果吻合得较好。