Детальная информация

Известно множество способов применения струйного насоса в системе с центробежным насосом. Часто эжекторы используются для обеспечения режима самовсасывания, а также приемлемого уровня давления для бескавитационной работы. Основным недостатком подобных систем является относительно низкий КПД, связанный с особенностями передачи энергии в струйном насосе. С целью повышения энергоэффективности предлагается рассмотреть двух поверхностный струйный насос с закруткой активного и части пассивного потока. Закрутка активного потока обеспечивается применением многосоплового тангенциального подвода, а части пассивного потока – специальной лопастной системой. Совокупность закрутки и двух поверхностей потока от центрального кольцевого сопла позволяет сделать процесс передачи энергии более эффективным за счёт значительного прироста площади взаимодействия. Показано, что по сравнению с традиционными конструкциями струйных насосов с центральным круглым и кольцевым пристеночным соплом, для которых характерна одна поверхность взаимодействия, возможно повышение КПД на 10–15 %. При этом закрутка потока также позволяет уменьшить габаритные размеры насоса, за счёт увеличения угла диффузора и уменьшения длины камеры смешения. Таких положительных эффектов можно достигнуть, используя предложенную методику, что подтверждается результатами исследования гидродинамики струйного насоса в среде ANSYS CFX. В расчётном комплексе также проведён анализ влияния как положения сопла, длины камеры смешения и других геометрических параметров на характеристики гидромашины, результаты которого позволяют оптимизировать закладываемые конструктивные решения.

Many systems with liquid ejectors and centrifugal pump are known. Often, jet pumps are used to provide a self-priming mode, as well as an acceptable pressure level for cavitation-free operation. The main disadvantage of such systems is the relatively low efficiency associated with the peculiarities of energy transfer in ejector. To increase efficiency double surface jet pump with driving and suction flow swirl (with circumferential component of velocity) is proposed. The active flow swirling is ensured by using of multi-nozzle tangential nozzle inlet and passive flow part by a special blade system. Combination of these factors makes it possible to improve the efficiency of energy conversion process. In comparison with the known design it increases pump efficiency by 10 %–15 %. Flow swirl also permits to reduce horizontal overall size by increasing the diffuser angle and reducing the mixing chamber length. These positive effects can be achieved by using methods and recommendations given in this paper. The paper also includes ANSYS CFX numerical simulation study results of double surface jet pump and analysis of the impact of nozzle position, length of the mixing chamber and other geometry parameters on pump performance. The results allow optimize the constructive solutions.