文丘里管射流器的主要性能参数研究知识分享.pdfVIP

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

文丘里管射流器的主

要性能参数研究

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

在研究文丘里管工作原理的基础上，提出了确定文丘里管射流器的主要性能参数：耗水量与吸风

量的计算方法，并通过实验验证了该计算方法的正确性，有利于文丘里管射流器在煤矿降尘工作

中的进一步推广。

关键词：引射；吸风量；水雾活塞

随着放顶煤工艺的逐渐推广，放煤口成为放顶煤综采工作面的最大产尘源之

一。放煤时的瞬时粉尘浓度有时可高达万余mg/m，对作业人员的身体健康危害性极大。喷雾方

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式控制煤矿粉尘是经济的，也是有效的。在适中的喷雾压力和较少耗水量的情况下，文丘里式喷

雾降尘装置对煤矿粉尘，尤其是呼吸性粉尘的降尘效果非常明显⑴。

图1文丘里管工作原理示意图

1文丘里管射流器的工作原理

1.1文丘里管的工作原理

如图1所示，高速水流经过文丘里管的变径后，速度急剧增大，压力减少,从喷嘴喷出的水雾

锥体，在直径等于引射管内径后受管壁约束而变为圆柱体,此水雾圆柱称为水雾活塞，随着水雾

从喷嘴喷出，水雾活塞沿引射管高速运动并从喷射出口高速射出，水雾锥的后部形成真空，外部

空气源源不断地从吸气口吸入引射管，这些新吸进的气体在引射喷射管内与水雾锥碰撞混合，并

随水雾从喷射口喷出，若吸入的是含尘气体，则粉尘被强制在水雾中运动湿润或粘结成较大颗

粒被喷射出引射管后，很快失去在空气中的悬浮能力而降落下来，从而实现降尘的目的⑵。

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

1.2文丘里管中流体流动特性分析

文丘里管是利用流体在变截面管道中流速、压力和状态的变化来实现预期的能量转换的目

的。因为高压喷雾并引射含尘空气，所以可根据稀颗粒群两相流动中的均相流动模型，可把流经

文丘里管的雾流和含尘空气假定为均匀、理想的流体，流动过程也是可逆且绝热的⑻。

文丘里管中的混合流体经过管中变径后，马赫数会有突变，即速度会有很大的变化。在喷嘴

结构参数确定的条件下，文丘里管中的水流速度直接影响整个装置的吸风能力，所以，有必要进

一步研究文丘里管射流器在不同喷嘴开口条件下的吸风量与耗水量的大小。

2耗水量及吸风量的理论计算

2.1耗水量的计算⑷

根据薄壁孔口流量计算及管嘴流量计算公式：

式中△p孔口前后压差，Pa；

A――孔口面积，mp体的密度，kg/m；卩一一量系数，与喷嘴出口结构有关；

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q――流量，即耗水量，m/s。可知：喷嘴耗水量与孔口大小及孔口前后压差有关。

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2.2水流流速的计算［］

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根据理想流体连续性方程的推导公式：

其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。——《论语》

讣卄(2)

式中q――喷嘴耗水量，m/S;d――喷嘴开口直径，m；V――水流流速，m/s。

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将式