喷射器结构参数的设计计算
喷头及氧枪设计计算剖析
第三部分喷头及氧枪设计计算（一）喷咀理论与设计一、有关公式[5]5371、缩放管公式（M2—1）错误!未找到引用源。
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（3—1）讨论马赫数M=V/a （3—2）①M<1为亚音速，V<a,当断面缩小（dA=—），则流速增大（dv=+）；②M=1为音速，V=a，喉口处面积不变（dA=0），为音速段（dV=0）；③M>1为超音速，V>a，当断面放大（dA=+），则流速增大（dV=+）。
因此，当可压缩流在经过缩放喷咀后，流速可经亚音速，音速而得超音速，从而使氧气由压力能转化为超音速动能，用以搅拌熔池进行冶金反应。
2、三孔喷头在不同单位时的氧流量计算式[5]546错误!未找到引用源。
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0.4167P0A*/错误!未找到引用源。
[kg/S] （3—3）错误!未找到引用源。
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17.5P0A*/错误!未找到引用源。
[Nm3/min] （3—4）式中：A*——喉口面积[cm2]P0——设计氧压[kg/cm2]而KgO2=0.7[Nm3]（参[2]628）3、用冷却水温度代氧滞止温度后的影响取氧气贮气罐滞止温度T0=15°C（288K），冷却水温度T水=20°C（293K），当用T水代T0上升5°C，对氧气流量地影响为：Wo2（288）/ Wo2（293）=错误!未找到引用源。
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=1.0085即用T水代T0升温对氧气流的影响为0.0085<1%因此可用T水错误!未找到引用源。
T0（参[5]557）4、当确定出口马赫数后如提高供养压力，则出口压力，滞止温度和出口温度都相应提高。
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[5]546 （3—5）5、贮气罐的表压力可代喷头入口处的绝对氧压关系式为：错误!未找到引用源。
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喷嘴设计及计算
流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合，图12就是这种形式的喷嘴。从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形段。从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。由于圆锥形喷嘴有结构简单，加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。
第二节喷嘴直径的确定
喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度，均匀度和雾化程度。它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系，诸如喷灌直径Dcm，喷头流量，射程和工作压力等。
提供各种雾化效果最佳选择：
压力值一般为0.2-0.7Mpa左右
而当管口直径为2~3毫米时，H/Dc值选3000，压力值选0.7Mpa左右，喷嘴仰角在40度到45度左右，
光洁度在 。
四改变喷头喷洒轨迹的力学途径
很多喷头采用的是喷洒轨迹为弧形的喷洒喷头，很浪费水源，面对多种喷洒的要求，本研究采用弧形轨迹改为方形轨迹为研究对象，依据流体力学原理，提出改变喷头喷洒轨迹的力学方法及途径。
喷嘴光洁度
流量系数
0．86
1．84
三设计喷头最优参数选择
由以上应选取45度内锥角，流量系数为0。86。光洁度（表面光洁度）应为 。考虑影响射程和水滴直径H/Dc值，H/Dc对喷头有高度影响，比值H/Dc在一定程度上反映雾化程度，即喷洒雨滴的直径，所以大家把它称为雾化指标。当H/Dc=3000时有最远射程。喷头工作压力和喷头直径的比值H/Dc是随其增加，水滴直径将减小，对于不同的喷嘴，，在相同的H/Dc下，随着喷嘴直径的增加而水滴直径将减小。
综上所述，由于喷嘴直径的大小影响到喷头的喷洒量，功率消耗，射程和水底大小，，所以喷嘴止直径的确定，应以式
喷头直径Dc(毫米)
适宜的H/Dc值
2~4
一种水喷射泵的简易计算方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟一种水喷射泵的简易计算方法本文详细地介绍了水喷射泵性能试验装置的系统根据试验数据的综合，得出能实际计算水喷射泵性能的一些相关的公式。
为了计算喷射泵的性能，应首先给出已知条件：即工作介质水的压力Pp及其温度tp 吸入压力PH，被抽吸的介质空气的质量流量GH，喷射泵出口断面相对排水井内水平面的标高h 及喷射泵的几何参数f3/f1 (式中f1 和f3 为喷咀出口断面积与混合室圆柱段入口断面积)。
喷咀出口直径d1，混合室圆柱段入口直径d3，因此f3/f1= d32/d12 。
水喷射泵的工作原理如水喷射泵的结构示意从几个计算方案可找到最佳的方案。
其计算方法是在试验数据的基础上得出的。
其试验装置的系统关于水喷射泵的计算方法，早在1914 年，由C. Pfleiderer 学者提出来的。
用能量守恒定律给出水空气混合物的一维流动模型。
其能量损失用能量损失系数来表达。
实际上确定它很困难，可靠性较差。
故人们多从实际着手研究。
前苏联学者Л.Д.БЕРМАН教授在上世纪60 年代作过很多实验研究。
并综合试验结果，给出可用的计算方法。
我们在1993 年为抚顺矿务局暧气厂研制35 t/h 热水锅炉真空除氧设备时也曾研制过水喷射泵系统。
当然在确定方案时还可以利用双喷射器，一个工作，一个备用。
也有用四个喷咀或四个扩散器的。
对于水喷射泵我国于2003 年制订了《水喷射真空泵》行业标准。
该标准规定了水喷射真空泵的型式与基本参数、技术要求及试验方法、检验规则、标志、包装和运输。
该标准适用于压力为0.20 MPa~0.60 MPa，抽气量32 m3/h~2000 m3/h 的水喷射真空泵，即工作介质为水、被抽介质为空气或以不凝结性气体为主，凝。
喷射器计算
喷射器计算喷射器恐怕是再生槽的最关健部件，只要它运行不理想，再生系统就要出问题，从而使整个脱硫系统形成恶性循环。
喷射器部件不大，但关健部位甚多。
设计计算主要有这么几项：一是喷嘴计算；二是混合管计算；三是吸气室计算；四是尾管直径计算；五是扩散管长度计算。
（a）喷嘴计算在喷嘴里内容也不少，一些细微尺寸看起来不起眼，但很关健，绝对不能小视。
具体如下：喷嘴个数（n）确定：n= LT / Li式中：Li——每个喷射器溶液量，m3/h，一般经验数据是40-45 m3 / h;LT——溶液循环量，m3 / h。
喷嘴孔径（dj）：dj=（Li /0.785.3600.wj）1/2式中:——喷嘴处溶液流速，m/s，通常取18-25 m/s。
溶液入口管直径（dL）：dL =3dj（m）喷嘴入口收缩段长度（L5）:L5=( dL - dj）/ 2tg (α1/2）式中: α1——喷嘴入口收缩角，通常取α1=140。
喷嘴喉管长度（L0）：通常喷嘴喉管长度取L0=3mm。
喷嘴总长度：L=L0+ L5（b）混合管计算混合管直径（dm）：dm =1.13（0.785 dj2 .m）1/2式中:m—喷射器形状系数，通常取M=8.5。
混合管长度（L3）：L3 = 25dm（c）吸气室计算空气入口管直径（da）：da = 18.8[GA / w2 .n]1/2式中: w2——管内空气流速，m/s，取=3.5m/s;GA——空气流量，m3/h；n——喷嘴个数。
吸气室直径（dM）：dM=（3.1 da2）1/2式中: da——空气入口管直径，mm。
吸气室高度（L1）：通常根据相应关联的尺寸而确定，一般取330mm左右。
吸气室收缩管长度（L2）：L=（dM - dm）/ [2 tg (α2/2）]式中: α2——吸气室收缩角，通常取300；dM，dm——分别是吸气室直径和混合管直径。
（d）尾管直径计算（de）de =18.8(Li / we）1/2式中: Li——每个喷射器溶液量，m3/h；we——尾管中流体速度，m/s，通常取we =1m/s。
喷嘴可调式蒸汽喷射器的性能计算
２１ ０ ０年 ３月
热 科 学 与 技 术
Ｊ ｕ ｎａ ｆＴｈ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｏ ｒ ｌｏ ｅ ｍａ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
Ｖｏ ． Ｌ９ Ｎ０ １
Ｍ ａ． ０ Ｏ ｒ２ １
文章 编号 ：１ ７ —０ ７ ２ １ ） １０ ６ — ６ ６ １８ ９ （ ０ ０ ０ — ０ ４０
Ｄ Ｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ —０ ７ ２ １ ． １ ０ １ Ｏ ： ０ ３ ６ ／ ． ｓ ． ６ １８ ９ ． ０ ０ Ｏ ． １ ｓ
喷 嘴 可 调 式 蒸 汽 喷 射 器 的 性 能 计 算
沈 胜 强 ， 宋 煜 ， 张 琨 ， 杨 勇
（大 连 理 工 大 学 海 洋 能 源 利 用 与 节 能 教 育部 重 点 实验 室，辽 宁 大连 １ ６２ １ ０ ４）
ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｕ ｔ ｅ ｆ ｃ ｉｔｌ ｔ ｎ， ＬＴ— ＥＤ） ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｍ ｌｉ ｆｅ ｔ ｄ ｓ ｉ ａ ｉ — ｌ ｏ Ｍ
合室 横截面 积等结 构参 数对 ＴＶ Ｃ性能 的影 响。 文 献 ［ ０ 通 过实 验 研 究 了喷 嘴 喉 口面积 对 喷 射 器 １］ 性能 、 喷射制 冷 系统 性 能 的影 响 。 献 ［ １１］中 文 １—２
摘 要 ：基于气体动力学函数法， 建立 了的喷嘴可调 式蒸汽喷射器 的变工况性能计算模型。 应用该模 型得到 了
喷 射器 压 缩 蒸 汽 压 力 变 化 时 ， 同 喷嘴 喉 口面 积 下 喷 射器 性 能 的 变 化 规 律 ， 研 究 喷 嘴 可 调 式 喷 射器 的 交 工 不 为 况 性 能提 供 依 据 。 果 表 明 ： 小 喷 嘴 喉 口面 积 ， 射 器 的最 佳 工 作 点 具 有 较 高 的喷 射 系数 ， 结 减 喷 同时 该 点 的压 缩 蒸 汽压 力 、 缩 蒸 汽 温度 较 低 ； 压 喷射 器 压 缩 蒸 汽 流 量 随 喷 嘴 喉 口面积 减 小 而 降低 。
气液喷射器的结构设计与性能分析
关键词：喷射器；气液两相流；气体引射量；气含率；气泡
中图分类号：TQ052.5
文献标志码：A
文章编号：1000-6613 （2020） 04-1245-07
Structural design and performance analysis of gas-liquid ejector
the emulsifying state in the case of the gas-liquid ratio of the ejector is grea019-08-01；修改稿日期：2019-09-04。
第一作者：何磊 （1992—），男，硕士，工程师，研究方向为能源化工装备的设计。E-mail：notte_hl@。
本文基于喷射器的工作原理设计了一台模试气液喷射器并通过冷模试验对其性能进行测试研究考察喷射器结构对其引气量气含率以及气泡分布特性的影响得出喷射器的引气性能与其结构的特性关系以便量化喷射器结构参数对其引气量的影响为喷射器的结构优化和放大设计提供理论依据和参考
化
2020 年第 39 卷第 4 期
进
展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
工
· 1245 ·
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1235
研究开发
开放科学 （资源服务） 标识码 （OSID）：
气液喷射器的结构设计与性能分析
何磊，苏毅，揭涛，梁健，唐昭帆，杨冰冰，张世程
（中国船舶重工集团公司第七一一研究所，上海 201108）
喷嘴设计及计算
喷头直径Ｄc（毫米）
适宜得H/Dｃ值
２～4
4~6
６～10
1０～16
16～20
10000~８000
8００0~70０0
7000～4０00
４000～300０
3０00~２５00
喷头内腔锥角又称渐缩角，试验表明，最适宜得喷嘴内锥角，喷嘴冲出得射流密致段较长,从而使喷头获得最大射程。由于喷嘴近似圆锥形收缩管,所以锥角收缩管水力摩阻试验得到验证，即由于其有较小得摩阻系数，因而使得喷嘴前压力较大而使喷头射程较远。
由于喷头就是有压孔口出流,其出流量与喷嘴有密切得关系,计算式,喷嘴内锥角与流量系数也有一定关系.这一具有相当精度得关系可以用来计算喷头喷嘴之流量系数。
二喷嘴内表面得光洁度
由于通过喷嘴得水流为高速水流,其速度一般都在20米/秒以上，所以喷嘴内表面得光洁度也就是至关重要得。因为对于管嘴得孔口出流来说，流道粗糙将会破坏水流表面,增大水力损失,并破环喷嘴射流得密致段,从而影响射程,出流量与雾化程度等。我国得喷头一般都规定喷嘴得光洁度为不低于喷嘴光洁度对流量系数得影响。
喷头工作压力与喷嘴直径得比值H／Ｄc,在一定程度上反映了喷嘴得雾化程度，即喷沙 。对于喷嘴，随着H／Dc得值得增加,水滴直径将减少；对于不同得喷嘴,在相同得Ｈ/Ｄc，随着喷嘴直径得增大水滴随着喷嘴直径得增大水滴直径将减少,因为雷诺数增大.
所以，对于喷嘴口径不同得喷头,不能规定统一得适宜雾化指标。对于小口径喷嘴得喷头，其适宜得H/Dc值要比大得大口径得喷头大 。所以，有得国家对各种尺寸得喷嘴规定在最佳工作压力范围，认为在这样得压力下所产生水滴就是无害得。
喷嘴设计及计算
第一章喷头改进设计的必要性喷雾喷头是通过一定方法，将液体分离细小雾滴的装置，目前在使用的一般是采用减小喷口直径，这些喷头雾化效率低，水量小，第二章喷嘴设计及计算喷嘴是喷头的重要部件，也是直接影响喷灌质量和喷头水力性能的一个部件。
它不但要最大限度地把水流压能变成动能，而且要保持稳流器整理过的水流仍具有较低的紊流程度。
喷嘴的结构形式一般有下列三种：1．圆锥形喷嘴圆锥形喷嘴由于其结构简单，加工方便而被大量应用于喷头，其结构如图。
圆锥形喷嘴的主要结构参数是：喷嘴直径D c,喷嘴圆柱段长度l,喷嘴内腔锥角。
有的喷头为了提高雾化程度或增加喷头近处的水量，而在喷嘴出口处增加一粉碎螺钉，其结构见图。
由于射流撞击在螺钉上，增加了碰撞阻力以致影响了喷头的射程及喷洒均匀度，所以现在除了个别喷头外已很少采用加粉碎螺钉的结构。
2．流线形喷嘴为了使水流平顺，有的喷头设计成流线形，以减少水流冲击损失。
流线形喷嘴结构如图所示。
苏联维多新斯基为流线形喷嘴的设计提供了计算公式：实验表明，水流不很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头射程能增加8~12%。
但水流很平顺的喷头采用流线形喷嘴，喷头的射程增加很微小。
由此可见，流线形喷嘴能使水流平稳从而提高喷头射程。
3。
流线圆锥形喷嘴流线圆锥形喷嘴是上述两种形式之结合，图12就是这种形式的喷嘴。
从图可以看出来，水流自喷管先经过喷嘴的流线形段，继而经过圆锥形段。
从加工来说，凸流线形喷嘴易于加工。
由于圆锥形喷嘴有结构简单，加工方便等优点，所以目前喷头大多采用圆锥形喷头。
第二节 喷嘴直径的确定喷嘴直径是一个重要的数值，它直接影响到喷灌质量，如喷灌强度，均匀度和雾化程度。
它又和喷头的结构和水力性能有极为密切的关系，诸如喷灌直径Dcm ，喷头流量，射程和工作压力等。
由于喷头喷出的射流是高压高速水流的孔口出流，所以可应用水力学的圆形孔口出流公式计算。
即： Q=2024gH D 式中： 0H =2 H其中， Q—喷嘴流量 --流量系数0D -射流收缩断面的直径0H -射流收缩断面的压力-流速系数H-喷头工作压力知道了射流收缩断面的直径可由奥克勒所推荐的计算式计算喷嘴直径：D)2sin16.01(1 0CDD式中1-喷嘴内腔渐缩角但是，喷嘴直径还对喷头射程雨滴粒径有显著的影响。