本课题对脉冲液体射流泵及其装置研究 ①泵的传能及传质机理和脉冲流速分布与脉冲频率之间关系的理论研究; ②基本方程的数值计算及其简化式或半经验半理论的计算模型; ③装置的性能方程和效率方程的数学模型; ④最优参数方程及数值计算; ⑤汽蚀特性及其动量修正系数模型; ⑥相应模型的验证。本课题研究结果将为脉冲液体射流泵及其装置的应用提供设计理论。
在纵观国内外有关脉冲射流研究文献的基础上,研究了脉冲液体射流泵主要过流部件的能量转化与脉冲频率之间的关系,得出了脉冲频率是提高脉冲液体射流泵传能及传质的主要因素;推导了脉冲液体射流泵及其装置的基本性能方程、装置效率方程、最优参数方程和脉冲液体射流泵汽蚀性能方程,并与相应的恒定液体射流泵的基本理论进行了比较,沟通了两者之间的关系。在数值研究中,推导了方程中有关系数的计算表达式,建立了相应的数学模型,进行了脉冲液体射流泵及其装置基本理论的数值计算和内部流场的数值模拟,同时也进行了相应恒定液体射流泵及其装置基本理论的数值研究,通过比较,进一步证明了脉冲射流确实比恒定射流的效率得到了较大的提高。在液体射流泵及其装置基本理论的试验中,通过对脉冲射流和恒定射流的两种试验结果对比表明,理论结果与试验结果吻合得较好。本项目的研究成果为更进一步研究脉冲(液-液、液-气、气-液)射流泵及其装置的基本理论奠定了基础,也为工程应用提供了理论与科学依据。