CN102865256A - 自激振荡脉冲液气射流泵 - Google Patents

自激振荡脉冲液气射流泵 Download PDF

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陈磊
刘树林
刘彦峰
杜伟
王勇
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Abstract

本发明涉及一种自激振荡脉冲液气射流泵。它由上喷嘴、自激振荡腔、碰撞体、下喷嘴、吸入室、喉管、扩散管组成。其中上喷嘴、自激振荡腔、碰撞体、下喷嘴依次连接构成自激振荡脉冲射流喷嘴。高压液体主射流经过自激振荡脉冲射流喷嘴后，经调制变为脉冲射流，进入液气射流泵的吸入室。在射流紊动扩散作用下，吸入气体，在喉管内混合和能量交换后通过扩散管增压排出。本发明的特点在于将自激振荡脉冲射流喷嘴和液气射流泵结合起来，通过自激振荡脉冲射流喷嘴将主射流变为脉冲射流，提高其质量传递能力，提高液气射流泵效率。装置无运动部件、结构简单、工作可靠，适合于废气吸收与处理、油气开采、抽真空、曝气等应用场合。

Description

自激振荡脉冲液气射流泵
技术领域
本发明属于流体机械中液体射流技术应用设备，具体是一种自激振荡脉冲液气射流泵，是利用射流紊动扩散作用来传递能量及质量的流体机械和混合设备，应用于废气吸收与处理、油气开采、抽真空、曝气等领域。 
背景技术
液气射流泵具有无运动部件、结构简单、工作可靠、安装方便等优点，且适于高温、高压、强辐射等特殊工作条件下，广泛应用于石油、化工、消防、环保等领域，但是其传能效率低限制了其进一步推广应用。液气射流泵的效率是其设计理论中的核心问题，如何提高液气射流泵效率，一直以来是人们研究重点。实验研究表明，脉冲射流的传能效率明显高于恒定射流。因此，发明出自激振荡脉冲液气射流泵，利用自激振荡脉冲射流喷嘴将恒定射流变为脉冲射流，从而提高液气射流泵效率。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在缺陷，提供一种自激振荡脉冲液气射流泵，以提高液气射流泵效率，增强其卷吸气体能力，为工业废气处理、油井套管气回收、抽真空、曝气等领域提供简单实用的射流装置。
为达到上述目的，本发明的构思是：
本发明包括自激振荡脉冲射流喷嘴、吸入室、喉管、扩散管。其中自激振荡脉冲射流喷嘴由上喷嘴、自激振荡腔、碰撞体、下喷嘴组成。自激振荡脉冲射流喷嘴将上喷嘴流入的恒定射流通过自激振荡腔调制变为脉冲射流，然后从下喷嘴流出。下喷嘴与吸入室相连，由于射流的紊动扩散作用，在吸入室卷吸被吸气体，然后进入喉管内进行混合。液气混合物最后通过扩散管增压排出。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种自激振荡脉冲液气射流泵，包括上喷嘴、自激振荡腔、碰撞体、下喷嘴、吸入室、喉管、扩散管，其特征在于，所述上喷嘴、自激振荡腔、碰撞体、下喷嘴依次连接构成自激振荡脉冲射流喷嘴；自激振荡脉冲射流喷嘴、吸入室、喉管、扩散管依次连接构成射流泵。
所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述碰撞体一端设计为凹孔，且直接与吸入室一端相连接；所述下喷嘴位于吸入室内部；
所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述下喷嘴面积与喉管面积比为1：3～8；所述喉管内径与长度比值为1：6～8；
所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述自激振荡腔的腔长与腔径配比为1：0.4～0.7 ；所述碰撞体的上端为锥体，该锥体的锥度为120°±10°；所述上喷嘴与下喷嘴直径比为1：2.0～2.2；
本发明与已有技术相比具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：本发明利用自激振荡脉冲射流喷嘴将恒定射流变为脉冲射流，无运动部件，结构简单，提高液气射流泵效率，使液气混合更加充分。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
具体实施方式
实施例一：
   参见图1，本自激振荡脉冲液气射流泵，包括上喷嘴（1）、自激振荡腔(2)、碰撞体（3）、下喷嘴（4）、吸入室（5）、喉管（6）、扩散管（7），其特征在于，所述上喷嘴（1）、自激振荡腔(2)、碰撞体（3）、下喷嘴（4）依次连接构成自激振荡脉冲射流喷嘴；自激振荡脉冲射流喷嘴、吸入室（5）、喉管（6）、扩散管（7）依次连接构成射流泵。
实施例二：
   本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述碰撞体（3）一端设计为凹孔，且直接与吸入室（5）一端相连接；所述下喷嘴（4）位于吸入室（5）内部；所述下喷嘴（4）面积与喉管（6）面积比为1：3～8；所述喉管（6）内径与长度比值为1：6～8；所述自激振荡腔（2）的腔长与腔径配比为1：0.4～0.7 ；所述碰撞体（3）的上端为锥体，该锥体的锥度为120°±10°；所述上喷嘴（1）与下喷嘴（4）直径比为1：2.0～2.2；
实施例三：
如图1所示，本自激振荡脉冲液气射流泵，包括上喷嘴（1）、自激振荡腔(2)、碰撞体（3）、下喷嘴（4）、吸入室（5）、喉管（6）、扩散管（7），其特征在于，所述上喷嘴（1）、自激振荡腔(2)、碰撞体（3）、下喷嘴（4）组成自激振荡脉冲射流喷嘴；自激振荡脉冲射流喷嘴与吸入室（5）连接，下喷嘴（4）位于吸入室（5）内部；所述喉管（6）一端与吸入室（5）相连，另一端与扩散管（7）连接构成射流泵。
自激振荡脉冲液气射流泵工作过程为：从上喷嘴（1）出来的恒定射流进入自激振荡腔(2)，射流中一定频率范围内的涡量扰动得到放大，在剪切层中形成一连串离散涡环。当其到达碰撞体（3）并与之相互作用时，在碰撞区产生压力振荡波，该波向上游传播，又诱发新的涡量脉动。若分离区的压力脉动相互为反相，就会形成涡量扰动—放大—新的涡量脉动产生的循环过程。该过程不断重复形成强烈的自激式脉冲射流。自激振荡脉冲射流经过下喷嘴（4）进入吸入室（5）内。由于射流的紊动扩散作用，在吸入室（5）卷吸被吸气体，然后进入喉管（6）内进行混合。液气混合物最后通过扩散管（7）增压排出。
影响自激振荡脉冲液气射流泵工作性能的因素很多。本发明自激振荡腔（2）的腔长与腔径配比为1：0.4～0.7 ；碰撞体（3）锥度为120°；上喷嘴（1）与下喷嘴（4）直径比为1：2.0～2.2；下喷嘴（4）面积与喉管（6）面积比为1：3～8；喉管（6）内径与长度比值为1：6～8；此外，下喷嘴（4）出口到喉管（6）初端距离，扩散管锥度等均对其工作性能有影响。

Claims (4)

1.一种自激振荡脉冲液气射流泵，包括上喷嘴（1）、自激振荡腔(2)、碰撞体（3）、下喷嘴（4）、吸入室（5）、喉管（6）、扩散管（7），其特征在于：所述上喷嘴（1）、自激振荡腔(2)、碰撞体（3）、下喷嘴（4）依次连接构成自激振荡脉冲射流喷嘴；自激振荡脉冲射流喷嘴、吸入室（5）、喉管（6）、扩散管（7）依次连接构成射流泵。
2.根据权利要求1所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述碰撞体（3）一端设计为凹孔，且直接与吸入室（5）一端相连接；所述下喷嘴（4）位于吸入室（5）内部。
3.根据权利要求1所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述下喷嘴（4）面积与喉管（6）面积比为1：3～8；所述喉管（6）内径与长度比值为1：6～8。
4.根据权利要求1所述的自激振荡脉冲液气射流泵，其特征在于：所述自激振荡腔（2）的腔长与腔径配比为1：0.4～0.7 ；所述碰撞体（3）的上端为锥体，该锥体的锥度为120°±10°；所述上喷嘴（1）与下喷嘴（4）直径比为1：2.0～2.2。
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