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油分散泵的作业原理与构造与核算

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2016-01-08 14:19
一、概述
    油分散泵的作业原理与水蒸汽喷射泵类似,都是靠高速蒸汽射流来带着气体以到达抽气的目的,故有如水蒸汽喷射泵类似的特点。不同点是分散泵作业在高真空区域,其作业压强规模为10-2~10-6pa。广泛用于电子、化工、冶金、机械、石油及原子能等工业部门中。
二、油分散泵的作业原理与构造
    图3是分散泵的构造示目的。当油蒸汽从伞形喷咀(如I级喷咀)以超音速喷出后,其速度逐步增大,压力及密度逐步下降,射流上边的被抽气体A因密度差要向蒸汽射流中分散并被射流带着到水冷的泵壁处B,在B处,作业蒸汽大部分被冷凝成油滴沿泵壁流回到油锅中循环运用,而被抽气体在B处堆积、压缩,最终被下级射流带着走,以到达逐级压缩,最终被前级泵抽走。其抽速特性曲线如图4所示。
三、分散泵的功能核算
(1)分散泵的抽速S的核算[1]
(4)
式中 ω——蒸汽射流的均匀速度
R(L)、R(O)——别离表明泵筒与喷咀帽的直径
a——蒸汽射流与泵壁的夹角
D——气体在射流中的分散系数
(2)分散泵每级压缩比(P2/P1)max的核算
(5)
式中ω、D——含义同(4)
L——蒸汽射流长度
(3)蒸汽射流流谱的核算
分散泵各级蒸汽射流的作业压强规模为10-2~l0-6Pa,在这么宽的范畴里,蒸汽流从接连流向滑流、过渡流、分子流过渡。用一种理论处理上述各种流态中的疑问是很艰难的。一般,在接连流范畴里,可用气体动力学理论去处理,在分子流范畴里,可用分子流理论去处理。但是,处理两种流态之间的疑问也是很艰难的。为此,在处理蒸汽流疑问之前,有必要弄清楚所要处理的蒸汽流是归于那种流态。
M.Wutz主张用特征磕碰数Z大于10作为使用气体动力学的判据[2]。
(6)
式中C——油蒸汽分子的均匀热运动速度(cm/s)
l——蒸汽流中混合物分子的均匀自由程,因射流中蒸汽分子密度nd》ng(混合物中空气分子密度),所以l可看成是蒸汽分子的均匀自由程(cm)
L——蒸汽射流的长度(cm)
V——蒸汽射流的均匀速度(cm/s)
作业蒸汽在喷咀内的活动,可用一维定常等熵流的公式去核算,而作业蒸汽在喷咀外的活动比较杂乱,往往是胀大波、微压缩波和激波共存的杂乱流场。
对于胀大波的流场,可用下边的普朗特——迈耶流公式求解。对左伸胀大波系,其核算公式为:
(7)
对于右伸胀大波系,其核算公式为:
(8)
上二式中θ——气流方向角
λ——速度系数
K——气体绝热指数
C1,C2——积分常数
对于激波流场中的气流参数,由下面诸公式核算。
(9)
式中λ1——激波前的速度系数
λ2x——激波后的速度系数在x轴上的重量
λ2y——激波后的速度系数在y轴上的重量
K——气体绝热指数
(10)
(11)
(12)
上三式中P1、ρ1、T1及P2、ρ2、T2别离表明波前波后的压力,密度及温度
M1——波前气流马赫数
β——激波角
K——气体绝热指数。
依据胀大涉及激波流场中的诸核算式,可绘出分散泵中各级射流流谱(如图3中的I级喷咀流谱)。明显,喷咀系统的几许形状、级间间隔及压缩比等对流谱和泵的功能有很大影响。为了断定较佳的喷咀形状、级间间隔及压缩比,应绘出多种工况下的流谱,选出其间一组较佳数据为设计计划。终究挑选那种流谱为计划,应思考下述准则:
a. 各级射流不堆叠。
b. 应确保榜首级射流充沛胀大。
c. 确保榜首级射流有满足的长度,而且与泵壁的夹角应尽量小,以利于进步何氏系数。
相同,榜首喷咀上的挡油帽方位也应依据榜首级射流流谱来断定,即挡油帽的轴向装置方位应确保挡住榜首级射流流线中笔直泵壁以上的重量。
油分散泵的作业原理图
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