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射流(jet),指流体从管口、孔口、狭缝射出,或靠机械推动,并同周围流体掺混的一股流体流动。经常遇到的大雷诺数射流一般是无固壁约束的自由湍流。这种湍性射流通过边界上活跃的湍流混合将周围流体卷吸进来而不断扩大,并流向下游。射流在水泵、蒸汽泵、通风机、化工设备和喷气式飞机等许多技术领域得到广泛应用。
1 射流曝气的基本原理 射流器采用文丘里喷嘴, 工作水泵出水通过射流器的喷嘴,随着喷嘴直径变小,液体以极高的速度从喷嘴喷射出来,高速流动的液体穿过吸气室进入喉管,在喉管形成局部真空,通过导气管吸入(或...
射流泵组主要由水箱、离泵、射流器、真空表、压力表和连接管道阀门等组成。 射流泵组具有加工制作简单、运行安全、维修方便、效果较好等优点。 射流泵组工作原理 水箱充满水后,启动离泵,使它...
射流泵 :依靠一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出带走被输送流体的泵。 射流泵的工作原理。工作流体Q 从喷嘴高速喷出时﹐在喉管入口处因周围的空气被射流卷走而形成真空﹐被输送的流体Q S即被吸入。两股流体...
全射流喷头射流元件附壁频率
基于全射流喷头射流元件的工作原理和内部流动状况,分析射流元件附壁频率的影响因素.利用元件两侧压差大小,建立附壁频率计算式,通过射流元件壁面脉动压力测量获得的附壁频率试验数据,频率计算值与试验值符合较好.计算与试验结果表明,附壁频率随元件腔室容积增大,信号水导管长度的变长而减小,随喷头工作压力增大,信号水流量的增大而增大,对于PXH30全射流喷头射流元件,获得信号水流量与附壁频率的线性关系式.在无因次数计算与分析中,喷嘴雷诺数对斯特劳哈数影响较小,斯特劳哈数随欧拉数的增大而减小.附壁频率的研究能指导射流元件的设计和全射流喷头工作状态的调节.
外取水射流喷头与全射流喷头的比较
为了解决全射流喷头信号嘴不便调节及旋转不稳定的问题,对全射流喷头信号嘴取水方式及喷体结构进行改进,提出了一种新型射流喷头——外取水射流喷头.采用外部取水信号嘴可以更加方便、直观地进行调节,外部信号嘴又可以起到分水针的作用,促进高速水流的裂变,提高了喷洒的雾化程度以及均匀性.双喷体结构的采用减弱了喷头在工作过程中偏离铅垂方向的现象.选取PXH型全射流喷头进行对比试验.结果表明,相同压力下,外取水射流喷头的射程比全射流喷头增加2.5%左右,且平均雨滴直径减小0.5 mm左右,因此其雾化效果也更好.外取水射流喷头径向水量分布曲线呈"三角形",比全射流喷头更有利于组合分布.采用Matlab语言对喷头组合分布均匀性进行仿真计算,在方案所选间距中,提出工作压力分别为0.15,0.20,0.25 MPa时,外取水射流喷头正方形布置最佳组合间距为R,1.1R和R,组合均匀系数值分别为78.3%,83.9%和87.6%.
紊动射流即流动形态为紊流的射流。一种状态的流体射入另一种状态的流体时,两种流体之间形成速度不连续的间断面。在一定的干扰下,间断面失去稳定而产生涡旋,涡旋卷吸周围流体进入射流,同时不断移动、变形、分裂,产生并加剧紊动,从喷射口周边开始沿程形成内外自由紊动混合层。在卷吸和掺混作用下,射流断面不断扩大,流速不断降低,流量沿程增加。
射流阀从结构上可分为射流管阀和偏转板射流阀两种。
1、射流管阀
射流管阀,它主要由射流管1,接收器2,转轴3和对中弹簧4等组成,如图1所示。
压力油通过转轴3引入射流管1,射流管射出的液流冲到接收器的二个接收孔上,二孔分别将液流导向油缸的两腔。液压能通过射流管的喷嘴转换为液流的动能,液流被接收孔分流接收后,又转变为压力能在液压缸两腔中肜成压力差。当控制位移xi=0时,射流管1处于中位,两个孔分流接收的液体流量相等,液压缸两腔的压力也相等,活塞不动。当xi不等于0时,射流管绕转轴3偏转,两个接收孔分流接收的液体流量不相等,其中一孔增加,另一孔减少,从而使液压缸两腔的压力不等,产生压差使活塞运动,活塞运动的速度与xi的大小成正比,方向与xi相对应。
2、偏转板射流阀
偏转板射流阀的结构如图2所示,图2中b)为射流盘的水平截面图。该阀的射流管1固定不动,另设一可移动的偏转板2于喷口与接收器3之间,前一级的控制元件可操纵偏转板2平移,当偏转板平移xi后,两小孔分流,使其接收的液流不等,形成压差PL=P1-P2,推动级活塞运动。
上述两种结构的射流液压放大的基本原理相同,液体静压能通过射流管喷嘴高速喷出转换成液流的动能,在接收器前分流,且被接收器的二小孔接收,然后又将其动能转变为压力能,形成压差PL=P1-P2。不同的是分流方式不同:射流管阀是转动射流管分流,是射流管管口;而偏转板射流阀是移动偏转板分流,分流喷口是偏转板的小孔口。
1、优点
①射流阀的最大优点是对油液洁净度要求不高,从而提高了系统的可靠性,这是由于分流喷口比一般喷嘴挡板阀的间隙和滑阀间隙及开口量要大的多(约20倍),因此射流阀作为电液伺服阀的前置放大而大量用于民用工业具有广阔的前景。受到国内外极大的重视。
②所需操纵力小,一般只需百分之几个牛顿就可以了。
③单级功率、压力效率和流量效率都高于喷嘴挡板阀,可直接用于小功率控制系统中。
2、缺点
①射流阀特性难以预测,主要靠实验确定。射流管和偏转板受射流力的作用,容易产生高频干扰振荡。
②射流管的惯量较大,动态响应特性不如喷嘴挡板阀;而偏转板射流阀的动态响应特性与喷嘴挡板阀相当。
③油液粘度对特性影响较大,特别是低温特性较差。 2100433B