1、人工舉升理論第第18講講 水力射流泵水力射流泵吳曉東水力射流泵水力射流泵 射流泵的結構和工作原理射流泵的結構和工作原理 水力射流泵由噴嘴、吸入室、混合室、擴散水力射流泵由噴嘴、吸入室、混合室、擴散管等幾部分組成。高壓工作液體經壓力管路進入管等幾部分組成。高壓工作液體經壓力管路進入射流泵中，工作液體經過噴嘴后速度大大增加，射流泵中，工作液體經過噴嘴后速度大大增加，高速液體將噴嘴附近的空氣帶走，并在噴嘴附近高速液體將噴嘴附近的空氣帶走，并在噴嘴附近造成真空，被抽送液體就被吸上來，兩種液體在造成真空，被抽送液體就被吸上來，兩種液體在混合室進口處匯合，共同進入混合室，在混合室混合室進口處匯合，共同進入

2、混合室，在混合室中，工作液體把一部分能量傳遞給被抽送液體，中，工作液體把一部分能量傳遞給被抽送液體，使后者能量增加，兩種液體在混合室混合后再進使后者能量增加，兩種液體在混合室混合后再進入擴散管中，一部分速度能變為壓力能，這種利入擴散管中，一部分速度能變為壓力能，這種利用工作液體的射流來輸送液體的設備稱為射流泵。用工作液體的射流來輸送液體的設備稱為射流泵。 通常，射流泵可以按照工作液體和被抽送通常，射流泵可以按照工作液體和被抽送液體的種類分為三種：用液體射流來輸送液體；液體的種類分為三種：用液體射流來輸送液體；用液體射流來輸送氣體；用蒸氣射的無桿抽油用液體射流來輸送氣體；用蒸氣射的無桿抽油設備中

3、及油田注水的供水系統中。設備中及油田注水的供水系統中。 混合液體的速度混合液體的速度v3為為 33fQQvpH射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 混合室的進口斷面和出口斷面動量方程混合室的進口斷面和出口斷面動量方程 )()(233322ppfvQQvQvpQHpHHp2322223322223211122pHppHpppppQQffQQfffffgfQH混合室的進口斷面和出口斷面壓力降混合室的進口斷面和出口斷面壓力降 射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 1323ppffffs噴嘴的出口斷面面積混合室的斷面面積pHQQq工作液體的流量被抽取液體的流量222232)1 (111122qsqss

4、gvHp幾何參數或射幾何參數或射流泵的面積比流泵的面積比工況參數或射工況參數或射流泵的流量比流泵的流量比 射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 具有圓柱形混合室的射流泵的理論壓頭表達式具有圓柱形混合室的射流泵的理論壓頭表達式 222222)1 (1) 1(222qsqssssgvHpi射流泵的實際壓頭射流泵的實際壓頭H等于所求得理論壓頭等于所求得理論壓頭Hi減去在吸入減去在吸入室、混合室和擴散管中的損失，即室、混合室和擴散管中的損失，即 擴混吸hhhHHi射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 水力射流泵的效率水力射流泵的效率i：液體的有效能量除以輸入能量，在不考液體的有效能量除以輸入能量，在不

5、考慮攪失的條件下，它可用下式來表示慮攪失的條件下，它可用下式來表示 2222)1 (1) 1(22qsqssssqi射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 射流泵的特性曲線射流泵的特性曲線 水力射流泵理論特性曲線水力射流泵理論特性曲線當不同當不同s值時，深井射流泵特性值時，深井射流泵特性曲線曲線pH=3.45MPa， pp=27.6MPa，Qp=97m3/d；pp=41.4MPa，Qp=127m3/d1s=2.63，pp=41.4Mpa；2s=2.63，pp=27.6MPa；3s=5.56，pp=41.4MPa；4-s=5.56，pp=27.6Mpa當不同面積比當不同面積比s、噴嘴中損失系數為、

6、噴嘴中損失系數為0.03和混合室及擴散管和混合室及擴散管中損失系數為中損失系數為0.2時，射流泵無因次特性曲線時，射流泵無因次特性曲線p0泵給出的有效壓力對噴嘴處工作壓力的比值；泵給出的有效壓力對噴嘴處工作壓力的比值；m0被被送液體和工作液體質量流量比；送液體和工作液體質量流量比；p0m0 射流泵的特性曲線射流泵的特性曲線 射流泵的特性曲線射流泵的特性曲線 “科貝科貝”公司射流泵公司射流泵工作參數變化圖解工作參數變化圖解1pH；2；3氣氣蝕區邊界；蝕區邊界；4油井油井的指示圖（生產效率的指示圖（生產效率為）；為）；A工作點工作點 射流泵的設計射流泵的設計 u最優面積比最優面積比 是水力射流泵裝

7、置效率最高時的面積是水力射流泵裝置效率最高時的面積比比 優13pffu當工作液體壓頭當工作液體壓頭Hp和流量比和流量比q給定時，最優面積比給定時，最優面積比s優優是相當于射流泵造成的最大壓頭值是相當于射流泵造成的最大壓頭值Hmax 222422231312)1)(2(qqffp優2混合室的速度系數，根據試驗，混合室的速度系數，根據試驗，20.975；3擴散管的速度系數，擴散管的速度系數，30.9；4混合室進口的速度系數，混合室進口的速度系數，40.925； 11/13313323ssfffffffffnppipn將將2、3、4值代入上式得值代入上式得 22802. 0)1 (221. 1nqq

8、sq012345610s優1.223.87.2511.616.923.230.366.4n101.361.161.091.071.041.031.02s優優和和q與與n的關系表的關系表 射流泵的設計射流泵的設計 當速度系數當速度系數值不變時，最優面積比值不變時，最優面積比s優優只和流量比只和流量比q有有關，關，s優優值隨值隨q值的增加而增大（近似直線關系）。值的增加而增大（近似直線關系）。當當q0時時s優優具有最小值具有最小值，當，當q14時，時，s優優可用下列近似式來確定可用下列近似式來確定 ：qs9 . 3優 當水力射流泵的最優面積比當水力射流泵的最優面積比s優優，即，即f3/fp1確定后

9、確定后 ，噴嘴噴嘴的出口面積的出口面積由下式來計算由下式來計算 ：pppppQf211 射流泵的設計射流泵的設計 p 噴嘴直徑噴嘴直徑 11113. 14pppffdp 混合室的面積混合室的面積f31133ppffff優p 混合室的直徑混合室的直徑d3 33313. 14ffd 射流泵的設計射流泵的設計 水力射流泵中噴嘴出口斷面離開圓柱形混合室入水力射流泵中噴嘴出口斷面離開圓柱形混合室入口斷面的最優距離口斷面的最優距離Lc和面積比和面積比s有關，有關， 當當s=1.53時，時， Lc=(0.51.5)d3 當當s=46時，時， Lc=(12.5)d3 當當s=725時，時， Lc=(19)d3混合室長度混合室長度l為為l=(68)d3 射流泵的設計射流泵的設計 擴散管一般采用擴散管一般采用均勻擴散均勻擴散，其擴散角，其擴散角58，Dc/d324，