船用喷射泵变工况特性的试验研究.pdf

G城建/水工业通用机械
GM in City Construction Water industry
船用喷射冢亹工况特性的试验研究
广东省广宇船用水泵制造有限公司(筆庆526300)王智磊
摘要】通过对船用射泵工作参数和结参数过程是十分紊乱和复杂的,其传递的效果既和工作液体
的变化对共工泥特性影响的试验研究,使一台泵在改变1的压力和流量参数有关,也与泵内传递和转换能量的零
其某种特性参数时能获得多个工工作的可能,从而扩部件的结构形状和几何尺寸有关。
大其使用范围。
对于船用喷射泵而言,由于其工作液体是由船舶
【关键词】船用喷射泵工况
疏排水系统中的离心泵提供的,因而工作液体的压力和
流量相对于喷射泵的工作参数而言是比较稳定的。如现
前言
有国产喷射泵系列产品的工作液体的输入压力主要有
船用喷射泵是一类广泛应用于各种船舶上的船用0.3MPa、O5MPa、0.7MPa和10MPa等几种,而喷射
辅助机械设备。在通用船舶上,船用喷射泵是一种液体泵产品的工作参数却是要依据船舶琉排水系统的需求而
喷射泵,其工作液体多为淡水或海水,在船舶的疏排水「定,共范围要比输入参数的范围大得多。因此从理论上
系统中用于抽吸船舶压载舱内的残剩污水;在油船、化来说,作为船用喷射泵产品的设计者和生产者,理应根
学品船和液化天然气船等特种船舶中用于卸载时对液货据用户的实际需求来提供具有不同工作参数的产品。然
舱或压載舱进行扫舱;在抽沙船或渔船中,喷射泵成为而由于喷射系工作机理的特殊性,它不能够像离心泵产
船舶上的主要设备,用于抽吸江河中的沙石等。除此之」品那样可以采用若干种方式来改变和扩大其工作范围。
外,在船舶动力装置的冷疑系统或其他辅助设备中,喷虽然在关于对喷射泵基础理论和设计方法硏究的著作和
射泵还可以作为抽气(汽)器或真空泵使用,其工作介论文中,也有一些关于喷射泵相似换算法的叙述,然而
质可以是清水或高压蒸汽。在国外的某些船舶系统中,在实际应用中的困难是很多的。
喷射泵还可以作为离心泵的前置泵,用以提高装置的吸
面对现今造船工业发展的形势,船舶的大型化和
人性能。
船型的多样化是一种必然趋勢,因此对船用喷射泵性能
的要求也会越来越高,不仅要求工作参数的范围进一步
二、工作原理、结构及使用现状
护展,而且吸入高度和排出压力的要求也会越来越高。
船用喊射泵在船舶上也是一类锆构比较简单的流针对这种趋势,按照过去的微法是针对用户所提出的
体机械,它与包括离心泵在内的动カ泉和包括螺杆泵在」一个工作参数设计一个模型,制作一套模具,时间长,
内的容积泵最大的不同是喷射泵内没有运动部件,工作费用大。所以现今要从继续对喷射泵的工作机理进行研
中不存在泄漏,因而十分安全可靠。但是由于喷射泵的究,通过对现有产品资料的统计分析和试验验证,深入
工作原理是依靠从外部输入的工作液体与其所抽吸的液」了解责射泵的工作特性与工作液体的输入参数和泵内结
体在泵内腔通过动量交换的方式来传递能量的,而在这」构尺寸参数之间的相互关系并从其中寻找最佳的接入
高速流动的工作液体向低速流动的拍吸液体传递能量的点,以达到既能减少喷射泵的模型量又能扩展共工作范
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万方数据
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围的目的。
(1)试验一在保持泵吸入液体流量的情况下改
喷射泵主要吸人管、吸入室、喷嘴、喉管进口变工作液体的输入压力,喷射泵工作特性的变化试验
段、喉管和扩散管组成,如图1所示。
见表1。
表1试验
工作水压力MPa
0.3
0.6
工作水流量/(mh)
61.4
68.1
73.2
净吸入流量(mh)499
50.9
吸入高度m
排出高度/m
6
10
图1喷射泵的结构
吸入管2喷嘴3喉管进门段4喉管5扩散管6吸入室
总过流/(mh)104.911.4121124.2
效率(%)
38.9
35.6
主要无量纲参数介绍
(2)试验二在保持工作液体的技术参数不变情
射泵的基本参数通常用无因次比值来表示,其「况下,通过改变管直径尺す,喷射泵工作特性的变化
中流量比为
试验,见表2。
9=QQ=被抽吸液体流量工作液体的流量(1)
表2试验二
压力比为:
工作水压力MPa
h=(H-H)/H=喷射泵的扬程/工作液体的扬程
工作水流量(mh)
喷射泵的出口与吸入压力差/工作液体的扬程
混合室直径/mm
S53
面积比为
净吸人流量/(mh)47.751.958576150
m=F/F2=喉管截面积喷嘴出口截面积
吸入高度/m
=1.15(6-H)/(H。-H)
排出高度/m
20
容重比为
(3)试验三在保持工作液体的技术参数和泉内
D=被抽吸液体的密度/工作液体的密度(4)
零件几何尺寸不变的情况下,政变喉嘴距尺寸所引起的
从上述表达式可以看出,喷射泵的基本方程式是
泵工作特性的变化试验,见表3。试验中工作水参数:
个用ん-f(m,q,p)
表示的函数方程式,此函数方0.3MPa,5smh;喷射泵参数:排出高度6m,吸人高
程式反映了喷射泉内能量的变化与结构的几何尺寸间的度3m。
函数关系。对几何尺寸给定的喷射泵,其压力比会随容
表3试验三
重比的变化而变化
喉嘴距/mm
当被抽送液体和工作液体的密度相同时(印p=1
时),此基本方程式近似表现为一条直线,即:
净吸人流量/(mh)30.849,3
44.9
33.8
hψ=h(b-g)/la
(5)
从上述3个试验所得出的数据可以得出如下结论
式中o,h性能系数,它与m和p有关
1)在不改变泵内零部件结构形状和几何尺寸的情
沙1喷嘴流速系数,取0.96
况下,喷射泉的工作特性不会随工作液体参数的变化而
喷射泵的效率为:
产生明显变化。
n=gb(1ーh)
2)在特定的工作液体参数的前提下,喷射泵有
个最佳的喉管直径和喉嘴距与其对应。
试验对比及结论
当然,能做的试验是有限的,虽然知道还有一些
为了探求喷射泵的工作特性与工作液体的参数和其他因素也会影响到喷射泵的性能。试验仅仅只是表明
泵内几何尺寸间的关系,进行了如下试验
了一个大的方向,而且也没有达到十分精致的程度。
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