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1、1,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,第五章 喷射泵,喷射泵：靠高压的工作流体流经喷嘴后产生的高速射流来引射被吸流体，与之进行动量交换，使被引射流体能量增加而被排送的泵。,工作流体：水、蒸汽、压缩空气。被引射流体：气体、液体、有流动性的固液混合物；,喷射器：工作流体和被引射流体至少有一种为气体。,2,第一节 水喷射泵,3,一、结构和工作原理,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,1、喷嘴，由一段流线形或圆锥形的收缩流道和一小段圆柱形管道构成。 作用：将工作水的压力能转变为动能。出喷嘴流速可达2550 m/s，而压力则相应下降到吸入压力 ps。,4,船舶辅机第5章
2、 喷射泵 Ejection Pump,2、吸入室作用：工作射流质点在其中横向紊动和扩散，与周围介质进行动量交换并将其带走，使吸入室中形成低压，从而将被引射流体吸入。,5,3、混合室，圆柱形或圆锥形与圆柱形的组合形式。,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,作用：使流束中的流体充分进行动量交换，以使出口流速尽可能趋于均匀。混合室入口处的流速很不均匀。,6,4、扩压室，一段扩张锥管 。,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,作用：液流在其中流速降低，将动能转换为压力能。扩张角810，扩压过程的能量损失最小。,7,喉嘴面积比(面积比)m：混合室圆柱段截面积f3与喷嘴出口截
3、面积f1之比。是影响喷射泵性能的最重要的尺寸参数。水喷射泵m在1.525范围内。,喉嘴距lc：喷嘴出口至混合室进口的距离。 太大或太小会增加能量损失，按 选取。,实验表明：进入扩压室的流体速度越均匀，在扩压室中的能量损失就越少。混合室长度lR通常为其喉部直径d3的610倍。过短使出口速度不均，扩压室中的流动损失较大；过长则使摩擦损失增加。,8,9,二、水喷射泵的特性曲线,水射水泵的特性用无因次特性曲线表示。它是流量比(引射系数)与扬程比h 、效率的函数曲线。,体积流量比：质量流量比：,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,若工作流体和被引射流体是同一种介质，则=m。,扬程比：是被
4、引射流体所增加的水头H和工作流体与被引射流体水头差HP之比 ，即,10,当工作流体与被引射流体为同一介质时：,效率：是有效功率（被引射流体单位时间所得到的能量）与输入功率(工作流体单位时间所失去的能量)之比，即,11,(1)喉嘴面积比m较小时，引射系数(流量比)较小，但达到的压差较高（即扬程比大），故曲线较陡峭。m较大时，引射系数(流量比)较大，但达到的压差较小，故曲线较平坦。虚线表示能达到的最大压差（即最大扬程比）。,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,通常m3的属高扬程水喷射泵；m7的属低扬程水喷射泵；m介于37之间的属中扬程水喷射泵。,12,(2)喷射泵效率很低。无机械损
5、失和容积损失。水力损失大(喷嘴损失、混合室进口损失、混合室摩擦损失、混合损失、扩压损失)。包络线表示不同m值的喷射泵所能达到的最高效率。效率与m有关(m=4，=1时效率最高) 。,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,13,水喷射泵扬程比降低到一定程度后，流量比不再增加，效率急剧下降。此时处于临界流量比cr和临界扬程比hcr 。尺寸既定的喷射泵存在极限过流能力。 长期在临界状态下工作也无汽蚀破坏。,hcr,水射水泵的无因次特性曲线,cr,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,14,三、 喷射泵的特点,(1)效率较低；,(2)结构简单，体积小，价格低廉；,(3)无运动
6、部件，工作可靠，寿命长，维修少；,(4)吸入性能好(能造成较高的真空度自吸能力最强)。,(5)可运送污浊液体。即使被水浸没也能工作。,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,15,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,四、水喷射泵的管理要点,（1）保持工作流体的压力pP在适宜范围内。pP下降引射流量会急剧减小，这是因为相对压差h随pP下降而增加，以致引射系数减小；再加上工作流体流量也随pP下降而减小。pP增加引射流量虽可能增加，但pP不宜过分增大，否则引射系数达到临界值之后，效率会急剧降低。,16,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,（2）防止排出止回
7、阀卡阻、未开足或其它原因导致排出压力pd增大，以至相对压差增大，使减小，即引射流量减小。,（3）防止吸入止回阀卡阻或其它原因引起吸入压力ps降低。ps降低则相对压差增加，会使引射系数减小，引射流量减小。,17,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,（4）工作液体或引射液体温度不宜过高。液温过高泵内低压处（混合室喉部BB截面处压力最低）可能产生气穴。,（5）拆装时不宜随便变动喉嘴距lc。lc太大则被引射流量太多，无法使液体的压力全都升高到要求的排出压力，混合室中靠外周部分会出现倒流；lc过小则引射流量不足，使能量损失增加。,（6）保证喷嘴、混合室和扩压管三者同心，否则能量损失大，不
8、能达到设计要求。,（7）喷嘴口径因磨损而过分增加（相当于m值减小），将影响泵的工作性能，工作流体耗量增加，工作效率降低。,18,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,一、水射抽气器,二、蒸汽喷射器和空气喷射器,第二节 其它喷射器,19,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,一、水射抽气器,工作流体是水，抽送空气或空气与水蒸气的混合物。用来产生真空时，称为水射真空泵。常为多喷嘴（12-18个）结构，增加工作水与吸入室中气体的接触面积，提高被引射流体质量流量。,m小流量比小，扬程比大，真空度高；m大流量比大，扬程比小，真空度低。,20,水射抽气器的工作水与所吸空气接触时
9、，会蒸发出水蒸气，使实际的抽气量和所能达到的真空度降低。工作水温越高，实际抽气量和真空度越低。抽吸蒸汽和空气的混合物时，抽气量会明显增大。抽吸纯蒸汽时，其流量比抽吸干空气时约大10倍。,21,船舶辅机第5章 喷射泵 Ejection Pump,二、蒸汽喷射器和空气喷射器,蒸汽射水器,蒸汽喷射器使用过热蒸汽(过热度1020C)。蒸汽喷射器常用作蒸汽动力装置的抽气器。用做蒸汽射水器时，工作蒸汽与被抽吸的水应有足够的温差，使从喷嘴流出的高速蒸汽在进入喉管前全部凝结在所吸入的水中，从而增大吸水流量。蒸气射水器用于既吸水又需使水加热的场合。,22,空气喷射器尺寸和流量都较小，常作为离心泵的引水装置，不用来输送液体。气体喷射器喷嘴为缩放形的拉法尔喷嘴，以以便能在较大的压降下使喷嘴出口的工作气流速度达到超音速。,
