液气射流泵研究应用进展
给排水综合知识：射流泵技术在含油污水处理的应用.doc
给排水综合知识：射流泵技术在含油污水处理的应用在当今经济高速发展的时代，油污染作为一种常见的污染越来越不可忽视，由于其含油污水的产量大，涉及的范围广，例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水，进而对环境保护和生态平衡危害极大，所以我们应该竭力遏制其对环境的污染，开发新产品，拓展新思路，为射流泵技术在含油污水处理中的广泛应用，做出不懈的努力!用液气射流泵组成的喷射浮选装置，其基本工作原理足：利用液气射流泵，当污废水从射流泵喷嘴高速喷出时，将其周围的空气一起卷吸走，在喷嘴出口处形成真空区。
空气源源不断地吸进吸入室，随水进入喉管，空气与污水充分混合，进行能量交换，在湍流状态下空气被剪切成微小气泡。
混合后的流体在扩压管内降到速度，因而压力升高，产生气液混合物的压缩过程，最后排入浮选池。
微小气泡浮逸出水面，同时将乳化油不断的带出水面，达到除油的目的。
这种方法与加压溶气浮选法相比，它的进气量大，便于乳化油的带出，处理效果好。
它不需要投加絮凝剂，避免二次污染。
此外，它能耗低，占地面积小，设备简单，无运动部件，维修方便，操作安全，运转费用低。
在空间和重量都受到限制的海洋平台上，对于含油污水的处理应优先考虑采用喷射浮选装置。
最新研制的FXPl50喷射式自控密闭浮选机具有效率高、能耗低（相当于叶轮式的50%）、占地面积小、转动部件少（仅一台泵）和操作维护费用低等优点。
哈萨克北布扎齐油田于2005年5月投入运行该浮选机，其结果表明，该设备对于水中乳化油及悬浮物等有很好的去除效果，且处理效率高，自动化程度高，是一种成熟的诱导气浮设备，其自动控制技术实现了密闭运行及无人化操作的特点，有利于社会、环境、经济和谐发展，其具有广阔的应用前景。
脉冲液体射流泵装置性能理论与试验研究的开题报告
脉冲液体射流泵装置性能理论与试验研究的开题报告一、课题背景和研究意义随着现代石油、化工、医药、食品等工业的发展，对于精密输送、化学反应等精确操作的需求日益迫切，而脉冲液体射流泵作为一种高压、小流量、高精度的新型液体输送方式，其应用前景广阔，成为了当前研究的热点之一。
该技术具有易于控制、传递能量高等特点，可应用于多种领域，例如：在加料过程中形成锥形的液滴，加速化学反应过程，以及高配合反应混合物的液体输送等。
但是，目前国内外对于脉冲液体射流泵的开发研究还处于起步阶段，且在理论和实验两个方面都还存在较大的研究空间，因此，从理论和试验两个方面对于脉冲液体射流泵的性能进行研究，对于深入挖掘其应用潜力，提高其稳定性和精度具有重要意义。
二、研究内容针对以上问题，本课题的研究内容包括以下几个方面：1、设计和制造脉冲液体射流泵装置，并对于其结构和工作原理进行分析和探讨。
2、从理论分析的角度，探讨脉冲液体射流泵的输送流量、压力、速度等性能指标的计算与分析。
利用流体动力学、数字模拟等方法，对于脉冲液体射流泵的流体流动特性进行研究，并建立相应的数值模型，以验证理论分析的可信度。
3、从实验角度出发，对于脉冲液体射流泵的性能进行现场测试，测量其输送流量、压力、速度等指标，并对于其稳定性和精度进行评估，以验证理论分析的正确性，完善理论模型并提高性能。
4、对于脉冲液体射流泵在化学反应、加料、液体混合等操作中的应用进行研究，并进行实验验证，以提高其实际应用价值。
三、研究方法本研究采用物理实验和理论模拟相结合的方法进行。
在物理实验方面，通过设计和制造脉冲液体射流泵装置，进行现场测试并记录数据，以验证其性能指标的准确性；在理论模拟方面，借助于流体动力学、数字模拟等方法，对于脉冲液体射流泵的流体流动特性进行分析，并建立相应的数值模型，以验证理论分析的可信度。
四、研究进度安排1、前期准备阶段（2周）研究文献阅读、理论基础学习和技术准备。
脉冲液体射流泵压力特性的试验研究
Ｇ ｈ ａ —ｈ ｎ ，Ｚ ＡＯ Ｃ ｕ ｎ ｃ ａ ｇ ＨＡＮ Ｊｎｈ ａ Ｉ ｎ ｙ ｎ ，ＧＡＯ Ｚ ｉｋ ｉ Ｇ ｉ— ｕ ，Ｌ Ｕ Ｘｉ— ａ ｇ ｈ－ ａ （ ｏ ｈＣ ｉａＩｓ ｔ ｅｏ ｔ ｏｓｒａｃ ｎ ｙｒｅ ｃｒ ｏ ｅ ， ｈｎｚｏ ５ ０ ，Ｃ ｉａ Ｎ ａ ｈｎ ｔｕ ｆ ｅ Ｃ ｎｅｖｎ ｙａｄＨ ｄｏｌ ｔｃＰ ｗ ｒ Ｚ ｅｇｈｕ４ ０ １ ｎ ｉ ｔ Ｗａ ｒ ｅｉ １ ｈｎ ）
的射 流泵 装 置上 ， 采 用 脉 冲射 流 提 高 射 流 泵 的 对
程等实际工程得到 了应用 ， 取得 了显著的经济效 益 和社会 效益 ¨ 。 由于脉冲液体射流泵与恒定液体射流泵 的内 部 流场 分布规 律 不 同 ， 因此 不 能 将 恒 定 液 体 射 流 泵 研究 成果 用 于脉 冲液 体射 流 泵 － 。关 于 恒定 ８ ］ 液体 射 流 泵 的 压 力 特 性 已进 行 了 深 入 的 研 究 ，Ｊ而对脉 冲液 体射 流泵压 力特 性 的研 究 ， 】“ ， ０ 文
射 流泵 是 利用 高压 射 流 的紊 动 扩散 作用来 卷
吸低压流体 的流体机械和混合反应设备。当两股 不 同压力的流体在射流泵内混合时产生较大的能 量损失 ， 因此其传能传质 的效率较低。提高射流 泵 的传 能传 质效 率 ， 直 是 国 内外 学 者 所 关 注 的 一 课题 。２ ０世 纪 ７ ０年 代 以来 ， 内 外 学 者 在 相 同 国
用 时 间继 电器来 控 制 阻断 器 的开 启 和 关 闭 时 间 ，
２
形 成不 同频 率 的脉 冲射 流 ； 冲射 流 的脉 冲 周 期 脉 Ｔ＝ ｔ和 ｔ分 别 表示 阻 断 器 开 启 时 间 和关 ｔ＋ｔ， ，， ， 闭 时 间 ，； Ｓ以上 ３种 面积 比的液体 射 流泵 尺 寸 ， 仅 改 变喷 嘴尺 寸 ， 它尺 寸 不改 变 。 其
射流泵的研究新进展
射流泵的研究新进展摘要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。
该泵具有无运动部件、结构简单、工作可靠、安装方便等优点，因此被广泛应用于渔业、电力、化工、环保、消防、石油以及航空航天等领域，但其传能效率低一直是国内外学者所关注的问题。
概述了国内外液气射流泵的主要研究成果，总结了其主要研究方法。
特别介绍了液气射流泵在深海石油开采和海水淡化中的应用，并提出利用脉冲射流提高液气射流泵效率的新研究方向。
关键词：液气射流泵液气两相流动数值模拟脉冲射流海水淡化射流泵是一种流体机械，它是以一种利用工作流体的射流来输送流体的设备。
根据工作流体介质和被输流体介质的性质是液体还是气体，而分别称为喷射器、引射器、射流泵等不同名称，但其工作原理和结构形式基本相同。
我们接下来看到的是液气射流泵，一种新型的射流泵，我们将从下面更深入的了解该泵的发展过程。
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。
液气射流泵通过液体射流对气体进行抽吸和压缩，泵内运动属于液气两相流动，且液体和气体之间容重相差很大，运动情况复杂。
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。
因此，广泛应用于渔业、电力、化工、环境保护、消防、石油以及航空航天等领域，但其传能效率低一直是国内外学者所关注的问题。
国内外的学者运用试验、理论和数值计算的方法对其进行了大量的研究工作，试图揭示液气射流泵内部两相流体流动的机理，从根本上解决传能效率低的问题。
回顾整理这些研究成果，总结其研究方法，可进一步为开展液气射流泵的研究提供依据和参考。
国内外研究状况液气射流泵的发展是一个理论研究和试验研究相互依赖，相互促进的探索过程。
由于液气射流泵内部流动是人们尚未掌握规律的液气两相湍流，不可能进行全面透彻的理论分析。
因此，在液气射流泵的研究过程中，试验研究是主要手段。
20世纪70年代以来，计算流体力学和计算机技术的进步带动了液气射流泵内部流场数值模拟的发展，并逐步发展成为理论与试验并列的新研究方法。
液气射流泵研究应用进展
石 油
机
械
一 ６ 一 ７
２０ ０ ８年
第３ ６卷
第 ２期
Ｃ ＮＡ Ｅ ＨＩ Ｐ ＴＲ０Ｌ ＥＵＭ ＭＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
专 题 综 述
（ 北 水利 水 电 学 院 ） 华
７ 代 以来 ，计算 流 体 力学 和计 算 机 技 术 的进 步 Ｏ年
引
言
带动 了液气 射 流泵 内部 流场数 值模 拟 的发展 ，并逐
步发展 成 为理论 与试 验并 列 的新研 究方 法 。
１ ．国外研 究状 况
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 。液 气 射流 泵通 过 液体 射流 对气 体进行 抽 吸和压 缩 ，泵 内运 动属 于液
果 ，总结 其研 究方 法 ，可进 一步 为开 展液 气 射流泵
混合 和压力 突然 升高 现象 ，很 多学 者随后 对 喉管 的
最优 长度进 行 了研 究 。Ｆ ｌ ｍ ｏｓ 推 导 了圆柱 形 喉 ｏ
管 （ 扩 散 管 ） 内 混 合 的 一 元 表 达 式 。 Ｔ ｋ ｓｉ 无 ａａｈ— ｍ ａ … 推导 了 喉管 扩 散 管 的 计 算 公 式 ，并 公 布 了其 试验 数据 。试 验表 明 ，气 液 卷 吸率 不 大 于 ０ ２ ． ，效 率 非 常低 ，但 是 采用 四孔 喷嘴 比采 用单孔 喷 嘴效率
要高。
的研究 提供依 据 和参考 。
国 内外研 究概 况
液气 射 流泵 的发展 是一 个理 论研 究 和试 验研究
相互 依 赖 ，相 互促 进 的探索 过程 。由于液 气射 流泵
Ｂ ｎｉｇｏ 试验 发 现 射 流 泵效 率 随射 流速 度 ｏｎｎｔ ｎ
气液两相流泵的研究进展
!"
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研究进展
流体机械
"##! 年第 "2 卷第 !" 期
!!进展#
西安交通大学 卢金铃 席 光 祁大同
摘 要 介绍了气液两相流动的主要计算模型，总结了现有两相流泵的特点，对有关 两相流泵的流场分析、性能预测、试验研究及水力设计等方面的现有成果分别进行了综 述，对应进一步深入研究的问题及研究中应遵循的一些原则进行了初步探讨。
!?
流体机械
"<<! 年第 "% 卷第 !" 期
以上各种模型重在对叶轮内两相流动进行探 讨，在一定的范围内可以得到合理的结论。但这 些模型对叶轮流道形状的改变并不敏感，不利于 对其进行优化设计。对此黄思等人提出了一种三 维分析模型［!"］，该模型忽略流体的粘性并假定气 相为完全气体。用该模型在两类相对流面的理论 基础上分 析 螺 旋 轴 流 式 气 液 两 相 流 泵 的 内 部 流 动，发现在垂直于流动方向的截面上，压力梯度的 变化很大，容易引起两相分离。该模型忽略了相 间的滑移，同时也不能发现叶轮内含气率的不同 分布，在一定程度上为单相流模型，但它对设计参 数比较敏感，便于对叶轮进行优化设计，若再能考 虑到两相流动的一些真实效应，也很具应用前景。
另外，在输送同一组分的两相介质时可能伴 随有蒸汽的凝结或液相的蒸发。. ":ILLHOO>P 在 UI;IJ> 的 基 础 上 考 虑 了 气 相 的 压 缩 性 和 凝 结 效 应，给出了一种性能预测模型［!7］。(:NC;<CO>; 研 究了蒸汽和水在两台不同尺寸的离心泵内的流动 情况，将其计算结果与实验及前人的研究成果相 对比，发现与不考虑凝结效应相比，两相流动有很 大不同。例如：在考虑凝结的情况下，随着进口含 气率的增加，泵的扬程先增加，而后突然下降等。 对此作者认为在较低含气率下，蒸汽可以完全凝 结，叶轮出口不再有蒸汽存在，因此扬程增加；当 含气率升高时，蒸汽不能完全凝结而导致泵的扬 程降低［!!］。
射流式自吸离心泵研究现状与前景展望
ｏ ｆ ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ ｄ ｉ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ．Ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ， ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｓ ｅ ｌ ｆ － ｐ ｒ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ， ｌ ｏ ｗ — ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｊ ｅ ｔ
管路 内形 成一 定程 度 真 空 状 态 的特 殊 离 心 泵 ． 自吸
步发展 。 由 于 外 混 式 自吸 离 心 泵 结 构 上 的 简 化 ，
可靠 性 和性 能 上 的提 升 ， 以及 制 造 成 本 的 降 低 ， 外
混式 自吸离 心泵 得 到 了广 泛 的 推 广 、 生 产和应用． １ ９ ８ ４年 ， Ｂ Ｐ系列 自吸离 心 泵通 过 科 研 鉴定 ， 联 合设
动 开关堵 回流孔 ｌ ｏ 』 ， 泵 的效 率等 性 能 参 数 得 到 了 大 幅 提高 ． １ ９ ９ ２年 ， 范宗 霖 提 出 描 述 自吸离 心 泵 自 吸性 能 的参数 为抽 气 率 ｑ和真 空 度 ， 并 指 出 可 以 将 自吸性 能 曲线 的 斜 率 作 为 对 不 同型 式 自吸 离 心 泵及其 自吸能力 强 弱 的评 定 值 ， 而 自吸 方 式 和 叶 轮 圆周 速度 是影 响 Ｋ的 主要 因素． 随着 自吸离 心泵 的进 一 步 发 展 ， 研 究 人 员将 射 流 泵 的射流 喷嘴 技术 应 用 到 自吸 离 心 泵 中． 在 射 流 泵 研究 方面 ， 陆宏 圻 在 １ ９ ８ ９年全 面地 给 出了各 种 射 流泵 的设 计理 论 和设 计 方 法 ， 为 以后 的研 究 工 作
世纪 ９ ０年 代 开始 ， 技术 人员将 弹性 橡 胶 阀应 用 到 自 吸 离心泵 上 ， 使 得 回流 孔 能 够 自动 关 闭 ， 成 功 研 制
射流泵的研究新发展
射流泵的研究新发展环境10-2 郑兴14摘要：介绍了脉冲射流泵的工作原理、作用、应用情况和国内外的研究成果，并进行了系统的论述与总结，分析了当前的研究动态和存在的问题，指出了脉冲射流泵具有广阔的发展和应用前景。
关键词：射流泵效率发展正文：一国内研究进展在国内，武汉水利电力大学陆宏圻教授，长期从事于射流泵及喷射器的研究工作，以他为首的科研人员对各种射流泵装置进行了系统而深入的理论与试验研究，而对脉冲射流泵应用的研究从20世纪80代中期开始。
1986年，陆宏圻教授与北京重型机械厂合作，进行了脉冲离心射流真空泵的研制工作，并对其运行机理进行了研究，提出了基本方程。
在陆宏圻教授指导下，龙新平对脉冲射流泵进行了初步试验研究，导出了非定常射流泵的性能方程。
自1994年以来，龙新平对脉冲液体射流泵进行了一系列试验和数值模拟研究，研究结果表明，脉冲液体射流泵的效率明显高于恒定流射流泵。
高传昌从1995年正式开始从事气液活塞式脉冲射流泵的理论与试验工作，采取了用不同口径的喷嘴、面积比、喉嘴距和脉冲频率等几何参数和工作参数进行了探索试验，初步掌握了装置运行的稳定条件。
但由于方程求解时大量的简化，使得计算方法失去了普遍意义，其设计理论尚不完善。
此外，由于试验条件的限制，一些理论计算结果无法通过实践来验证。
因此，无论在理论上还是在试验上都有待进一步深入研究。
陆宏圻、龙新平在宏观上采用准二维的分析方法，导出了非定常情况下的射流泵性能方程，并与定常情况下射流泵性能方程进行了比较。
但由于一些惯性项的存在，以及目前关于非定常自由射流和有限空间射流流场的分布尚不清楚，无法计算非定常流损失，故非定常流情况下的动量修正系数和流速系数仍停留在稳定流的处理模式上，即以稳定流状态相关量来代替在处理上有困难的非定常流的相关量。
1995年，国内学者秦朝葵、张同等对脉冲燃烧运用于暖风机、热水器、人工煤气燃烧器上进行了试验研究。
2004年，武汉大学何培杰等人采用PTV流场测试技术对液体射流泵的流场进行了试验研究，测得了不同流量比下工作流体和被吸流体的流速分布，分析了射流泵内部流动的沿程发展情况以及射流泵内有限空间流动与无限空间的伴随射流的异同。
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泵的研究过程中， 试验研究是主要手段。 世纪 ０ ２
＊基金 项目 国 然 基金资 项目 “ 液 ： 家自 科学 助 脉冲 体射流泵 装置的 理论与 及其 基本 试验研究”（ ３ １） ５ ９３ 。 ｏ０ ７
万方数据
一
６ — ８
石
油
机
械
２８ ０ 年 第３ 卷 第２ ６ 期
力系数的一元关系式，并将理论和试验结果进行比 较。结果表明， 使用液气射流泵结构 （ 喉管长度 为喉管直径的４ 倍，液气射流泵的最优喉管长度为 ４８ 一 倍的喉管直径）时等温压缩率为 １％左右； ０ 在用透明喉管进行试验时发现， 液气射流泵的最优
验证。陆宏沂〔 整理了国外学者及本人的大量研 ’ “ 」
究成果，出版了 《 射流泵技术的理论与应用》一 书，标志着国内射流泵理论走向成熟。
廖 佳〔不仅用试验从宏观上研究了 定 ６ ］ 液气射
流泵的特性， 还从内部流场的角度，用数值求解的 方法研究了液气射流泵内 各参数的变化。他对３ 个 面积比的液气射流泵在不同含气体积分数下进行了
性能是液 气混合完 成于喉管出口 Ｂｔ 〔对液气 。 ｚ ’ ｅｌ 】 ｒ ｅ
液一 液气射流泵试验研究获得了一些应用于工程的 经验公式。
Ｎ ｅ１ 研究了 ｖ’ ｅ Ｌ试验 液气射流泵扩散管的 性能。
试验表明， 扩散管的性能与扩散管人口 两相流体速 度的不一致性和液气两相流在扩散管内均匀混合的
发展程度有关。 ａａ。 ｃｒｌ 川使用ｃＤ软件ｒ Ａ ｖｈ ｒ ｌＰ ｏＣ
对液气射流泵喉管内的液气两相流流场进行了数值
用与 研究工 Ｈ ｆｒ 作。 ｏ 川首先提出了 ｅ ｅ 液气射流泵的
概念， 并利用它对凝汽器进行了抽真空试验，随后 德国和前苏联的杂志发表了许多关于液气射流泵的
论文。 ａｍ ｅ〔首 发现了 Ｒｍ ｉｎ’ 先 ｇ ｎ 】 喉管内 气的 液 快速
混合和压力突然升高现象，很多学者随后对喉管的
最优长度进行了研究。Ｆｌｍ’ ｏ ｓ 川推导了圆柱形喉 ｏ ［ 管（ 无扩散管）内混合的一元表达式。Ｔｋ ｈ ａａ－ ｓ ｉ ｍ川 ａ 推导了 喉管扩散管的计算公式， 并公布了 其
喷射器的理论和试验成果。前苏联索科夫和津格
距离对液气射流泵性能的影响， 研究结果发现最优 ２ 国内研究状况 ．
尔［出 ］ ’ 版了 《 喷射器》 （９ 年第２ １ ０ ７ 版）专著， 距离为３ ｍ 。 ３ｍ
全面系统地阐 述了各类射流泵和喷射器的计算以及
设计方法。
在国 陆宏析［运用流体力学理论， 内， １ ８ 采用
射流泵做了进一步的分析， 尤其是对扩散管，当液 气混合发生在喉管内时，其理论和试验吻合较好， 通过优化液气射流泵结构，特别是在喉管长度增加 到２ 倍时， ３ 等温压缩效率达到 １％。 ９
试验研究， 测得了 压力、 流量、 含气体积分数等宏
观物理量，分析了含气体积分数对射流泵性能的影 响。讨论了用贴体坐标方法把有限空间不规则区域 变为规则区域的变换技术， 并用混合有限分析法的 离散格式， 用贴体坐标方法获得了单相及液气两相 射流泵内流动数值模拟的结果。 纵观国内 外学者对液气射流泵的研究情况， 其 研究方法大致可分为以下 ３ 类。 （ 根据试验资料直接提出液气射流泵性能 ） １ 的经验公式。用该方法获得的经验公式一般比较简 单， 使用方便， 工程界应用较多。 但该公式的适应 范围小，同时也不能揭示出流体流动的内部机理。 对液气射流泵的理论研究和设计缺乏指导意义。
一元流简化方法，同时考虑泵内各控制面流速不均 匀的影响，推导出两级及单级液气射流泵的基本性
ｉｅ 一在 ｗｔ’］ 气射流 液 ［ ２ 泵研究上考虑了 气射 液
流泵喉管内液气混合压缩性的影响， 首次采用无因 次欧拉数对液气射流泵进行理论和试验分析， 通过 分析喉管流动过程，提出了 “ 混合激波”的概念； 优化射流泵结构，提出利用多喷嘴结构提高液气射
基于单喷嘴结构的射流破碎机理和最优喉管长度。
美 ａ博士６ 籍学者Ｊｏ ｆ扩展ＴＰｉ ｗｌ 和 ｉ ］ ｅ ， ｉｎ ｔ ｒ ｓ ｏ
Ｓ ａ 基于质量和能量守恒的单相流模型，得到了 ｍｒ ｔ 液一 液气射流泵的数学模型。他将喷嘴、喉管和扩 散管的经验阻力系数综合考虑为无量纲的参数面积 比、 压力比和流量比的函数， 并通过大量试验确定 了函数中的待定参数， 得到了阻力系数的函数表达
随着人口的快速增长和工业化进程的加快， 对 淡水的需求量越来越大， 各国学者都对海水淡化进 行研究来解决这个问题。而海水淡化最主要的障碍 是成本太高。因此，使用可再生能源进行海水淡化 技术近几年迅速发展，如使用太阳能、海洋热能、
者〔 设计的 ’ ３ １ 流动沸腾测试装置中， 液气射流泵是
重要组成部分，为设计出高效太空应用的两相传热 控制系统提供了可靠的试验数据。下面介绍液气射 流泵应用的２ 个特例。
引
言
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。液气射流泵通过 液体射流对气体进行抽吸和压缩，泵内运动属于液 气两相流动， 且液体和气体之间容重相差很大， 运 动情况复杂。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。因此， 广泛应用 于渔业、电力、化工、环境保护、消防、石油以及 航空航天等领域， 但其传能效率低一直是国内外学 者所关注的问题。国内外的学者运用试验、理论和 数值计算的方法对其进行了 大量的研究工作， 试图 揭示液气射流泵内部两相流体流动的机理， 从根本 上解决传能效率低的问题。回顾整理这些研究成 果，总结其研究方法，可进一步为开展液气射流泵 的研究提供依据和参考。
ｏ ｎ ｎ２ Ｂ ｉ ｏ［ 〕 验发现射流泵 ｎｇ 试 ｔ 效率随射流 速度
的增加而下降， 通过透明喉管试验发现，当液气混 合在喉管内发生时，泵的效率较高， 并且长喉管比
短 管 果要 Ｂｎｎｏ和Ｋ ｇ 版Ｔ 《 喉 效 好。 ｏ ｉ ｎ ｉ川出 ｎ孚 ｎ 射
流泵和喷射器回顾与展望》 （ ｔ ｍ ａｄＥ － ｅｕ ｓ Ｊ Ｐ Ｐｎ ｊ ｃ ｅ ｔ ， ｔｅ ｔ Ａ Ｒｖｗａｄ ｉｉ ｐｙ ｏ ＡＳ ｔｏ ｈ ｒ ｅｅ ｎ Ｂ ｌ脚 ｈ）一 ｓ ｒ ａ ｆ ｅｔ ｉ ｈｏ
通 分 试 结果， ｉ 和ｃｎｎ ａ［都 验 过 析 ｗｔ ｕ ｉｈ ’ ｔ ｅ ｎｇｍ ］
认为只要将合理的射流结构、最优喉管长度和最佳 工况有机结合起来， 液气射流泵的等温压缩率可以 达到４％， ０ 甚至更高。Ｗ ｅ ｔ ｉ 利用 １ 孔的多喷嘴结 ９
构使其达到Ｔ４％。Ｃｎｉ ｈｍ和Ｄｐｉ研究了 ） （ ｕｎ ｇａ ｎ ｏｋ ｎ
石 油 机 械
２８ ） Ｘ （ 年 第３ 卷 第２ ６ 期 阅专题综述卜
Ｃ ＮＡ Ｐ Ｔ ＯＬ Ｕ ＭＡ ＨＩ Ｅ Ｙ ＨＩ ＥＲ Ｅ Ｍ Ｃ Ｎ Ｒ
一
６ 一 ７
液气射流泵研究应用进展’
高传昌 王玉川
（ 华北水利水电学院）
摘要 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。该泵 具有无运动部件、结构简单、工作可靠、安装方便等优点，因此被广泛应用于渔业、电力、化工、 环保、消防、石油以及航空航天等领域，但其传能效率低一直是国内外学者所关注的问题。概述 了国内外液气射流泵的主要研究成果，总结了其主要研究方法。特别介绍了液气射流泵在深海石 油开采和海水淡化中的应用，并提出利用脉冲射流提高液气射流泵效率的新研究方向。 关键词 液气射流泵 液气两相流动 数值模拟 脉冲射流 海水谈化 ７ 年代以来，计算流体力学和计算机技术的进步 ０ 带动了液气射流泵内部流场数值模拟的发展， 并逐 步发展成为理论与试验并列的新研究方法。 １ 国外研究状况 ． 虽然液气射流泵技术的研究与应用已有 １ 多 ０ 年的历史， 但是直到２ 世纪３ 年代，由于流体力 ０ ０ 学和空气动力学的发展，才推动了液气射流泵的应
题， 美国德克 斯州 萨 大学的ｃｒ ｈ川发明了Ｅ Ｐ ａａ。 ｖ ｌ Ｊ Ｓ （ ｅ ｌｔ ａｓｂｅｉｅｅｐｍ ）系统， ｔ Ｅ ｃ ｃ ｕ ｒ ｌｊ ｕｐ ｈ ｅｒ ｌ ｍｓ ｉ ｂ ｔ 成功地
２ ．海水淡化系统
壳 物的 类生 栖息环境； 度科学家〔 将液气 印 ” 」 射流
泵用于海水淡化系统， 提高了海水淡化效率，降低 了开采成本； 美国科学家将液气射流泵用于深海含
自由气体层的石油开采中，降低了开采成本， 提高
了产量；在美国 Ｎ Ｓ Ｍ ｒ ｌ飞行中心的研究 Ａ Ａ一 ａ ｈ ｓ ａ
液气射流泵的应用现状
液气射流泵具有无运动部件、结构简单、 工作
模拟。 ｕａ２ Ｋｍ ］ ［ ｒ 等人对用于 海水净化系 统的液气射
流泵进行了试验研究，主要研究了喷嘴到喉管人口
万方数据
２８ ） （ ０ 年 第３ 卷 第２ ６ 期
高传昌等：液气射流泵研究应用进展
一
９ ６
—
可靠、安装方便等优点，因此被广泛应用于各个领 域。液气射流泵在渔业养殖中可以作为增氧机； 从 电站汽轮机的冷凝器抽不凝气；用于从压力容器中 抽取各种有毒、易爆、易燃等特殊性质的气体； 在 消防上液气射流泵用于从着火的建筑中抽排烟雾； 在污水生化处理上， 射流曝气装置 （ 液气射流泵） 通过紊动扩散作用， 使空气中的氧溶解于污水， 为
１ ．石油开采
地热能、 火电站余热等。印度科学家Ｋｍ ’等 ｕａ “ ［ ｒ ］
人研发了 １ 套以液气射流泵为辅助设备的利用火电 厂余热进行海水淡化的系统。液气射流泵用作对蒸 发室抽真空， 降低蒸发室压力从而降低海水沸点，
使其容易蒸发， 达到净化海水的目 的。其工作原理
如图２所示。
在深海石油开采中，为解决含气体积分数高且 距离采油主平台距离较远的卫星井的石油开采问
试验数据。试验表明，气液卷吸率不大于０２ ． ，效 率非常低，但是采用四孔喷嘴比采用单孔喷嘴效率 要高。
国内外研究概况
液气射流泵的发展是一个理论研究和试验研究 相互依赖， 相互促进的探索过程。由于液气射流泵 内部流动是人们尚未掌握规律的液气两相湍流， 不 可能进行全面透彻的理论分析。因此， 在液气射流