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喷射器具有节能效果好、结构简单、造价低廉、操作维修方便等显著优点,广泛应用于各工业领域。液环泵喷射器与蒸汽喷射器、水喷射泵一样,同属于射流泵,工作原理基本类似,只是工作介质不同。它以空气作为工作介质,来抽吸和压送气体以获取真空。液环泵喷射器内部流动复杂,目前对喷射器的设计还没有完全成熟可行的计算公式,主要依靠设计者的经验和通过反复实验进行,这就限制了喷射器设计的合理性和周期性。为了提高液环泵喷射器的效率,降低设计周期和实验成本,本文对液环泵喷射器内部流场进行仔细的数值模拟,对主要工作参数对喷射器性能的影响规律进行了细致的研究。本文的主要研究工作及成果如下:
1.建立了适用于液环泵喷射器模拟的CFD数学模型。利用ANSYS CFX软件的高适应及强大计算能力对其内部进行仔细的数值模拟,并将所得结果与理论设计进行比较。根据与理论设计性能曲线相符、收敛速度快等原则选取液环泵喷射器的模拟计算方法,得出标准k-ε湍流模型比RNG k-ε湍流模型更具有准确性。
2.详细分析了喷射器内部流场,观察喷射器在不同工况下流场的变化,进一步了解了喷射器性能发生变化的内在机理。
3.对模拟结果进行归纳,详细分析各主要工作参数:出口压力及引射压力对喷射器性能的影响,得出出口压力和引射压力对喷射器性能的影响规律。对喷射器设计参数的选取和研究液环真空泵与喷射器的最佳配套具有重要的指导意义。
4.对液环真空泵机组进行实验研究,得出机组中喷射器的实验性能曲线,通过与模拟结果对比,进一步验证数值模拟计算的准确性和可行性。