界層方程及氣液兩相流理論，在定的假設條件下，得出變密度和無(wú)因次縱向速度方程，并擬合出了葉輪出口自吸泵屬于特殊離心栗，是本世紀發(fā)展起來(lái)的新機種。與般離心泵比較，它具有不需要安裝底，啟動(dòng)前不需灌水，能自行排出進(jìn)水管中的空氣，把水吸上來(lái)的特點(diǎn)，特別是正常運行時(shí)，吸入少量氣體也不會(huì )中斷抽水。在我國多用于農業(yè)排灌，噴灌，消防和輸送低粘度輕質(zhì)油料。近20年來(lái)自吸泵發(fā)展很快，在小型泵領(lǐng)域中，它正向著(zhù)高速小型，高揚程自動(dòng)控制的方向發(fā)展。
1吸原理在裝有水的離心泵中，葉輪旋轉，將水壓入蝸殼和排出管中，使泵內形成旋轉的水環(huán)，并受吸入和排出側的壓力差作用，其厚度與該壓力差有關(guān)。葉輪內部充滿(mǎn)吸入的空氣3在葉輪流道前部起噴嘴的作用，后部起擴壓器的作用。通過(guò)葉輪的牽引作用在其外周處所驅動(dòng)的水，經(jīng)過(guò)噴嘴8壓入，掠過(guò)葉片空間吣與該處的水空氣混合物發(fā)生混雜。由于在葉片空間獲得加速度，混合物立即被壓入由導壁和隔舌所形成的擴壓器形狀的流嚌其間流速降低在吐出口處混合物進(jìn)步減患導致空氣與水分離時(shí)布在水流內部的氣泡匯聚向上移動(dòng)露出水面形成大量泡床并不斷破黏氣體逸出。脫氣后的水比泡沫重，沿著(zhù)流道從回水孔流回葉輪，并被吸入蝸室，重新與氣體混合，參與帶走氣體當接近自吸上水時(shí)，吸入管道的水位己上升到最高位置，水超過(guò)此位置后，便開(kāi)始流進(jìn)葉輪吸入口，迅速被葉輪甩走，吐出口附近的水位增高了，即靜壓增加。因而，與此靜壓保持平衡的葉輪外緣的泡沫帶及內緣的等壓面就不斷地向軸心方向壓縮，直至正常上水，泡沫帶及等壓面消失。
由此可，自吸泵實(shí)現自吸須完成以下個(gè)過(guò)程將葉輪內的空氣不斷排出葉輪有效地將氣水分尚使脫氣后的水不斷返回葉輪重新參工作31.
1.泵內氣液混合狀態(tài)帶沖刷裝置的自吸泵2葉輪出口氣液兩相流分析本節內容主耍矣考文獻46，液體湍流射流與氣體相對運動(dòng)段由于離心力作用，從葉輪甩出的液體是密實(shí)的，除真空作用夕，由于流體邊界與氣體間的粘滯作用，射流和湍流將氣體從吸入室帶入葉輪。液氣兩者作相對運動(dòng)，且均為連續介質(zhì)，液體受葉輪及各種擾動(dòng)的影響，在葉輪邊緣處形成紊流，產(chǎn)生脈動(dòng)和面波。
液滴運動(dòng)段旋轉的液體射流。增加了液氣接觸面，由于液體質(zhì)點(diǎn)的紊動(dòng)擴，作用。射流而波的振幅不斷，大，當振幅大于射流半徑時(shí)，被剪切分散形成液滴。高速運動(dòng)的液滴分散在氣體中，與氣體分子沖擊和碰撞。將能試傳給氣體，這樣。氣體被加違和卡縮。該流動(dòng)段內，液體變成不連續介質(zhì)。氣體仍為連續介質(zhì)，泡沫流運動(dòng)段氣體被液滴粉碎為微小氣泡。液滴啦新聚合為液體，氣泡則分散在液體中。成為泡沫流。通過(guò)導葉的擴壓，混合液的壓力升高，氣體被進(jìn)步壓縮。此時(shí)，液體為連續介質(zhì)，氣體變?yōu)榉稚⒔橘|(zhì)，由于液體的熱容量比氣體大，因此，氣體的壓縮為等溫過(guò)程。
液流段從導葉流出的氣液兩相流減壓減速，分布于水流內部的氣泡有機會(huì )匯聚，向上移動(dòng)，露出7尺面，形成大量泡沫。泡沫的不斷破裂使氣體逸出，脫氣后的水沿著(zhù)泵殼經(jīng)導葉流回葉輪外緣，重新參與氣體混合，又稱(chēng)為循環(huán)用水。
3葉輪出口氣液兩相流動(dòng)方程的建立及流場(chǎng)為了作進(jìn)步的探討，可作以下假設自吸過(guò)程中，在葉輪出口軸面方向，蝸殼內的水假設為靜止液體在葉輪出口的導葉作用下，水為自由射流；氣體射流邊界層不受蝸殼截面的影響；假設氣體向液體的揣流射流是不可壓縮的，射流過(guò)程中沒(méi)熱量擴散，從整個(gè)自吸過(guò)程看，蝸室內的氣液兩相流動(dòng)模型可當作不隨時(shí)間而變的流場(chǎng)。假定在兩相流動(dòng)的流場(chǎng)內，氣相和液相的流速基本相等，兩相介質(zhì)己達到熱力平衡，因此流場(chǎng)內的氣液兩相流可視為均流流動(dòng)的流場(chǎng)，在整個(gè)流場(chǎng)中，密役為變量。
在氣液兩相流中，均流流場(chǎng)的流動(dòng)密度與真實(shí)密度相等。而在整個(gè)流場(chǎng)中，密度為連續函數，即從氣相密度變?yōu)橐合嗝芏?。只要給定密度的分布規律，就可以求解兩相流動(dòng)的流場(chǎng)即葉輪軸面內的速度場(chǎng)，從而進(jìn)步建立自吸泵排氣量與自吸時(shí)間的計算模型。
3.1建立變密度的氣液兩相流的流動(dòng)方程以下敘述主要參考文獻37勾。
根據托內姆平平行射流理論，2.冬3.
9氣液兩相流的密度；〃縱向速度橫向速度呢1混合長(cháng)度理論給，由式式21羽導出不壓縮難穩定，流的射流邊界方柯為1沖，混合長(cháng)度=.陽(yáng)僉常數，射流發(fā)展距離2士，為怔，流流動(dòng)結構的經(jīng)驗常數取，9.
選尤，9坐標，9=7，引入流函數中廠(chǎng)公外3.2確定氣液兩相流的流動(dòng)密度設按指數規律變化的舊夜浞合物的密度為，Ar9內邊界條件為化，=外邊界條件為9=90按指數規汴給定氣體的密度為3.3液兩相流微分方秤5的求解為了確定六個(gè)常數，3及射流邊界層內外邊界的縱坐標9，9！可以采用以邊界條件在射流邊界層內邊界處。即當，目標函數，利用無(wú)約束問(wèn)的最優(yōu)化方法，求得的極小值，便可解出該情況下的個(gè)系數。
3.4計算結果葉輪出口氣液兩相流無(wú)因次縱向速度，9如下式夕邊界與流動(dòng)方向的傾角atvtga=l2.1內邊界與流動(dòng)方向的傾角=肌農9=6.5 4掃氣貸及吸，間的計總模型4.1排氣量的計算對葉輪出口截面處積分，可得吸氣質(zhì)量流量其中，2葉輪夕徑；葉輪出口寬度，6系數；辦自吸高度，大氣壓下空氣的密度就越大，反之，排氣量就越小。它主要由栗體的結構導葉與葉輪間的間隙回流方式等因素決定的。
4.2含垂直吸入管的吸時(shí)間計算吸入管中氣體處于等溫膨脹過(guò)程，其氣體狀態(tài)方程為尸廠(chǎng)=坩及77私全微分得又因排氣量=咖辦設由式910并積分得自吸時(shí)間面上升的高度。
若試驗裝置中含有水平管段，當自吸抽氣達到水平管路時(shí)，水自動(dòng)流向葉輪進(jìn)口，液體會(huì )帶走吸入室內剩余的空氣，算為輸水工況，因而可不考慮水平管的影響。
5結論自吸泵中的氣液兩相流的流動(dòng)是復雜的過(guò)程，過(guò)去，自吸時(shí)間往往通過(guò)實(shí)驗及積分的方法求取，十分不便。本文采用射流湍流理論和尋優(yōu)的計算方法，求解出了氣液兩相流的變密度方程以及在葉輪出口處的無(wú)因次縱向速度分布規律，從而建立了自吸時(shí)間的計算模型。根據自吸泵的結構參數安裝條件和室溫，即可推算出排氣量及自吸時(shí)間。目前，栗內氣液兩相流這領(lǐng)域的研究尚處于探索階段，有待于今后進(jìn)步發(fā)展。
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