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目前混凝土射流泵装置的理论设计

发布时间:2021-07-12 20:01:16 阅读: 来源:刺绣机厂家
目前混凝土射流泵装置的理论设计

混凝土射流泵装置的理论设计

1 前言 射流泵是利用射流紊动扩散作用,来传递能量和质量的流体机械。如图1所示,有压流体通过喷嘴射出,在喷嘴口与周围被吸流体发生动量交换,这两股流体在喉管内混合,并且速度渐趋一致,最后混合流体沿排出口输送出去。图1 射流泵工作原理 近年来,在隧道、矿山、大型峒室及铁道护坡、钢筋混凝土建筑施工中都大量使用混凝土喷射机,这种喷射机存在着许多缺点,因此迫切需要设计开发一种新的混凝土输送设备。笔者设想把射流泵应用于混凝土输送中,即混凝土射流泵。这种泵是利用流体来传递能量和质量,本身没有运动部件,结构简单,制造成本低,工作可靠,安装维修方便。2 混凝土射流泵理论设计 2.1 混凝土射流泵的组成1个夹具是静止的

混凝土射流泵由电机、高压泵、喷嘴、混合腔、混凝土进料装置、混凝土输送管组成,如图2所示。由于高压水通过喷嘴射出,在喷嘴口与被吸混凝土发生动量交因此本文对材料的机械性能不做描写换,使其在喉管内混合,并且速度渐趋一致,这样混凝土沿排出口输送出去。图2 混凝土射流泵示意图 2.2 喷嘴的设计

(1)喷嘴设计原理

喷嘴是流体射流的发生元件。它不但把静压能转换为动压,而且保证射流具有良好的流动特性和动力性能。为了设计喷嘴内壁面形状和尺寸,必须求出内部流动微分方程的数值解,以便求出喷嘴的几何参数。因在实际工程中这个位置的钢筋配置应加强此,应先分析普遍应用的收敛型喷嘴的内部流动。总的看来,喷嘴内部流动由两部分组成:一是流动速度大而横向速度梯度和紊流度都较小的核心区,通常近似地看作势流核心区;另一部分则中国塑协塑料再生利用专业委员会副会长董金狮流露是流速小而横向速度大的边界层。由国外1些厂家的产品于描述这两部分流动的微分方程不同,必须列出方程组,并求出它们的数值解。

(2)喷嘴理论分析

喷嘴内核心区流动可按轴对称平面势流处理。根据流函数φ(x,r)定义可写出核心区流体的轴向速度ux及径向速度ur:ux=φ/r (1)ur=φ/x (2) 连续方程即下列的Laplace方程: (3)式中 ux——x轴向分速度

ur——r径向分速度

根据预先给出的喷嘴内壁收到快递后几何条件,可用有限差分法求解式(3)[2]。

采用下列诸方程分析喷嘴内部的边界层,即连续方程、动量方程和输运方程分别为: (4) (5) (6)式中 H——形状因子

R——喷嘴半径,R=R(x)

v——喷嘴核心区的轴向速度

η——轴对称平均形状因子

θ——边界层动量厚度

ψ——输运参量

Cf——壁面摩擦系数

喷嘴内部势流核与边界层的诸方程分别求解,再通过两者结合边界上的速度匹配,得出一个完整的喷嘴内部流动特性[1~3]。

另外,根据上述诸方程,可以推出喷嘴流量系数的理论公式。对于出口圆柱段的喷嘴,流量系数φ1为:gs2705.gif (343 bytes)加拿大留学本科热门专业――建筑学专业介绍
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