一种改善射流式离心泵空化性能的射流器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种改善射流式离心泵空化性能的射流器，包括喷嘴、引流段、混合段、喉管、扩散段和增压孔。当射流式离心泵在大流量工况运行时，在射流器喉管部位设计增压孔，增压孔将泵腔内的高压液体引入喉管低压区域，增加喉管低压区域的压力，抑制射流器喉管内部发生空化诱发振动、噪声，改善射流器喉管内部发生空化而导致射流式离心泵扬程急剧下降现象，将扬程折断点向大流量偏移，增加射流式离心泵的运行范围。
【专利说明】
-种改善射流式离心累空化性能的射流器
技术领域
[0001] 本发明设及一种射流式离屯、累的主要部件射流器，特别设及到一种能改善射流式 离屯、累空化性能的射流器。
【背景技术】
[0002] 射流式离屯、累是一种采用射流器与离屯、累组合方式设计的电累，其具有结构紧 凑、操作方便、二次启动无需灌水、无需安装底阀、可实现自吸等优点，在园林滴灌、农业喷 灌等节水系统中应用广泛。同传统离屯、累相比，射流式离屯、累的运行原理:从累导叶出流进 入累腔的高压液体通过喷嘴射流在混合段形成局部真空，使累进水管路内的液体在大气压 作用下通过引流段进入射流器的混合段，进而与喷嘴射流出的液体混合，共同经喉管、扩散 段流入离屯、叶轮并从导叶排出，其中，一部分液体排出累腔，另一部分液体则通过射流器进 口继续与进口管内液体混合流入叶轮，如此循环运行。基于射流式离屯、累工作原理的特殊 性，根据研究发现，在运行过程中，射流式离屯、累内部压力最低位置产生在喉管区域，运就 决定了该类累的空化不会发生在叶轮进口处，而是发生在射流器喉管某一位置。随着流量 的增加，射流器喉管内部将发生空化而导致射流式离屯、累扬程急剧下降，同时诱发振动与 噪声，限制了其流量运行范围。
[0003] 因此，设计一种在大流量运行过程中，通过将累腔内的高压液体引入射流器喉部 区域，用W增加该区域的压力，进而改善射流式离屯、累空化性能的射流器至关重要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种改善射流式离屯、累空化性能的射流器，包括喷嘴、引 流段、混合段、喉管、扩散段和增压孔。在射流器喉管部位开设一定数量的增压孔，将累腔内 的高压液体引入射流器喉管低压区域，用W增加该区域的压力，抑制射流器喉管内部发生 空化诱发振动、噪声，改善射流器喉管内部发生空化而导致射流式离屯、累扬程急剧下降现 象，将扬程折断点向大流量偏移，增加射流式离屯、累的流量运行范围。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下方案：
[0006] 首先根据设计要求，确定喷嘴直径
[0007
[000引式中：Qi为喷嘴喷射流量，其中，喷嘴喷射流量化等于离屯、叶轮进口流量Qo减去累 进口流量跑，离屯、叶轮进口流量Qo和累进口流量化可根据射流式离屯、累设计要求得出；
[0009] y为固体颗粒与液体速度滑移修正系数，在清水介质中，其数值为1;
[0010] a为射流器喉管进日函数，经验值取1~1.05;
[0011] A PO为喷嘴进口与引流段进口处的压力差，引流段进口处压力可近似为累进口处 压力；
[0012] 丫为液体的容重。
[001引进而确定；
[0014] 喉管直径：
，其中，面积比R表示喉管面积与喷嘴面积的比值，其值与 流量比M相关，流量比M表示离屯、叶轮进口流量Qo与喷嘴喷射流量化的比值；
[0015] 喷嘴圆柱出口长度:U=(0.3~0.5)Di;
[0016] 喉嘴距:L2=(0.5~1)化，喉嘴距为混合段的长度，即喷嘴出口到喉管进口的距离；
[0017] 喉管长度:L3=(1.5~3)化；
[001引扩散段长度:L4=(2~5化，其中，L4由扩散角開!定，0取5°~8°。
[0019] 上述方案中，增压孔到喉管进口距离Lo与喉管长度L3的比值为1/6~1/2。
[0020] 上述方案中，增压孔内液体的出流方向应W能够尽量减小与喉管来流冲击损失为 宜，即增压孔与喉管壁面夹角的方向为0，3〇°《0《9〇°。
[0021] 上述方案中，增压孔直径Do与喉管直径化的比值为1/20~1/12。
[0022] 上述方案中，增压孔数目2《N《4,且圆周方向均匀分布。
[0023] 本发明的有益效果是：
[0024] 采用运种结构的射流器，能有效改善在大流量工况运行时，射流器喉管内部发生 空化诱发的振动与噪声；改善大流量工况运行时，射流器喉管内部发生空化而导致扬程急 剧下降问题，将扬程折断点向大流量偏移，增大射流式离屯、累的运行范围。
【附图说明】
[0025] 图1为现有两种不同射流器结构的射流式离屯、累示意图，图(a)为射流器呈直管状 的射流式离屯、累，图(b)为射流器带弯管的射流式离屯、累；
[0026] 图2为现有两种不同结构的射流器示意图，图(a)为呈直管状的射流器，图（b)为带 弯管的射流器；
[0027] 图3为本发明所述两种不同结构的射流器示意图，图（a)为呈直管状的射流器，图 (b)为图（a)中F-F向截面的示意图，图（C)为带弯管的射流器，图（d)为图（C)中F-F向截面的 示意图；
[00%]图4为本发明所述两种不同结构的射流器内部流动情况示意图。
[0029] 附图标记说明：
[0030] 1-进口管路、2-射流器、21-喷嘴、22-引流段、23-混合段、24-喉管、25-扩散段、26- 增压孔、3-离屯、叶轮、4-导叶、5-累腔、6-出口管路、7-电机。
【具体实施方式】
[0031] 图3所示为本发明所述一种能改善射流式离屯、累空化性能的射流器2的结构示意 图，所述射流式离屯、累的射流器2,包括喷嘴21、引流段22、混合段23、喉管24、扩散段25和增 压孔26。
[0032] 如图2所示，当射流式离屯、累在大流量工况运行时，射流器喉管内部将发生空化而 导致累扬程急剧下降，同时诱发振动噪声。如图4所示，当在射流器2喉管24部位设计增压孔 26后，增压孔26将累腔5内的高压液体引入喉管24低压区域，增加喉管24低压区域的压力， 改善射流式离屯、累射流器2的抗空化性能。达到设计预期效果。
[0033] 如图3所示，增压孔26与喉管24壁面夹角0为30°《0《9〇°，较佳地，射流器2的喉管 24长度L3较长时，增压孔26与喉管24壁面夹角0为30°《0《6〇°。增压孔26到喉管24进口距 离Lo与喉管24长度L3的比值为1/6~1/2。增压孔26直径Do与喉管24直径化的比值为1/20~ 1/12。增压孔26数目为2《N《4,且圆周方向均匀分布。
[0034] 最后应说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制;其中 用于提高喉管低压区域液流压力的增压孔是本方案中不可缺少的部分，但并不对其进行限 审IJ，只要能够对所述射流器通过增压孔将累腔内的高压液体引入喉管低压区域从而起到改 善空化性能的方案都在本发明的保护之列。尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的 说明，本领域的普通技术人员应当理解;其依然可W对前述实施例所记载的技术方案进行 修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而运些修改或者替换，并不使相应技术方案 的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种改善射流式离屯、累空化性能的射流器，其特征在于，包括喷嘴（21)、引流段 (22)、混合段(23)、喉管(24)、扩散段(25)和增压孔(26)，所述增压孔(26)设置于射流器(2) 的喉管(24)部位，所述增压孔(26)到喉管进口距离Lo与喉管长度L3的比值为1/6~1/2,增压 孔(26)与喉管(24)壁面夹角的方向为目，30°《目《90°。2. 根据权利要求1所述的一种改善射流式离屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 增压孔(26)的直径Do与喉管(24)的直径化的比值为1/20~1/12。3. 根据权利要求1所述的一种改善射流式离屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 增压孔(26)的数目为N，2《N《4，且圆周方向均匀分布。4. 根据权利要求16^^^*心一》^9^^64心^?屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 喷嘴(21)的直径为Di 式中： 化为喷嘴喷射流量，其中，喷嘴喷射流量化等于离屯、叶轮进口流量Qo减去累进口流量化， 离屯、叶轮进口流量Qo和累进口流量化可根据射流式离屯、累设计要求得出； y为固体颗粒与液体速度滑移修正系数，在清水介质中，其数值为1; a为射流器喉管进口函数，经验值取1~1.05; A PO为喷嘴进口与引流段进口处的压力差，引流段进口处压力可近似为累进口处压力； T为液体的容重。5. 根据权利要求4所述的一种改善射流式离屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 喉管(24)的直径为化：其中，面积比R表示喉管面积与喷嘴面积的比值，其值与流量比M相关，流量比M表示离 屯、叶轮进口流量舶与喷嘴喷射流量化的比值； 喷嘴(21)的圆柱出口长度为b:Li= (0.3~0.5)化。6. 根据权利要求5所述的一种改善射流式离屯、累空化性能的射流器，其特征在于:所述 混合段(23)的长度为喉嘴距，喉嘴距L2=(0.5~1)化，即喷嘴出口到喉管进口的距离； 喉管(24)的长度为L3:L3=(1.5~3)化； 扩散段(25)的长度为L4: L4= (2~5)化，其中，L4由扩散角閒角定，0取5°~8°。
【文档编号】F04D9/06GK105909567SQ201610431975
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】李贵东, 王洋, 赵立峰, 冒杰云, 曹璞钰, 胡日新
【申请人】江苏大学