新型环空射流泵基本特性的理论研究.pdf

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1、16FLUIDMACHINERYVo1．39，No．2，2011文章编号：1005—0329(2011)02—0016—05新型环空射流泵基本特性的理论研究陈凤官，綦耀光。，刘新福，李延祥。(1．中国石油大学，山东东营257061；2．中国石油煤层气有限公司，北京100028)摘要：环空射流泵，除了具有传统中心射流泵的优势外，在结构上更为简单，对复杂工况条件的适应性更强。本文提出一种新型的环空射流泵模型，运用流体力学和湍射流理论，导出了环空射流泵的基本性能方程，并分析了环空射流泵基本性能的影响因素，主

2、要因素有摩阻系数、密度比、入射角等；通过泵内能量守恒分析，研究了泵内能量变化情况，得出了环空射流泵能量损失主要是混合损失、扩散损失以及摩阻损失；并进行了泵效的计算与分析，给出了环空射流泵运行的高效区。关键词：环空射流泵；性能方程；能量损失；效率中图分类号：TB495文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．02．004TheoreticalResearchonBasicCharacteristicofNewAnnularJetPumpCHENFeng—guan，

3、QIYao—guang，LIUXin．fu，LIYan—xiang(1．ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China；2．PetrochinaCoalbedMethaneCompanyLimited，Beijing100028，China)Abstract：Comparedwithconventionaljetpump，thestructureofannularjetpump，ismoresimpleandconducivetoconveyingthe

4、fluidwhichcontainingsolidparticles．Thispaperpresentedanewsimplemodelofannularjetpump，derivedthebasicper-formanceequationofannularjetpumpbyusingoffluiddynamicstheoryandturbulentjettheory．Themainfactorsforthebasicperformancewereconcluded，suchasthefriction

5、coeficient，thedensityratio，andtheangleofincidence．Basedontheenergybal—anceanalysisoftheannularjetpump，theenergylossmainlyincludedmixtureloss，diffusionlossandfrictionloss．Bycalculatingtheeficiency，thehigheficientrunningregionoftheannularjetpumpwasgiven．K

6、eyWords：annularjetpump；performanceequation；energyloss；eficiency1前言过程中伴随井液排出大量煤粉颗粒。与环形多喷嘴聚焦式射流泵相比，环空喷嘴射流泵具有工作作为一种特殊的水力泵，传统中心射流泵，结压力波动小、当量喷嘴大小可以调节、对偏心不敏构简单，无运动件，可适应各种复杂工况，被广泛感、喷嘴不易堵塞、磨损小、结构简单、安装方便等用于输送液体、气体、固体物以及深井排砂排污优点，具有相当广阔的应用前景和较高的理论研等j。而与传统中心射流泵相比，环

7、空射流泵究价值J。目前，对传统中心射流泵研究的文献除具有中心射流泵的传统优势外，其流道结构更较多，而研究环空射流泵的文献极少，且尚未见有为简单，由于其吸入口和喉管处于同轴线上，被吸对环空射流泵基本特性进行研究的相关文献发人流体不需改变流向，更加适合抽吸含有较高固表。本文提出一种环空射流泵的结构模型，相浓度和较大固体粒度的流体，如煤层气井，排采并对该模型的基本特性进行理论分析，为工程应收稿日期：2010—07—07修稿日期：2011—0l—l5基金项目：国家科技重大专项(2009ZX0503804)；山

8、东省重点攻关项目(2009GG10007008)2011年第39卷第2期流体机械l7射流泵的环空喷嘴出口断面(1—1断面)与喉管用提供依据。入口断面(2—2断面)重合(见图1)；(4)动力液2环空射流泵的基本结构与吸入液在喉管出口处混合均匀。3．2主要参数2．1基本结构为使推导的方程具有普遍性，采用参数来描环空射流泵主要由环空喷嘴、吸人管、喉管述射流泵的工作特性。(混合段)、扩散管等部分组成，其中环空喷嘴由(1)(体积)流量比Q人口锥管与吸入管组合而成。