喷射泵之水喷射泵的工作原理及过程

　　水喷射泵既可以单独使用，也可以作为其他真空泵的前级泵使用。其以水作为工作介质，通过高速射流来引射被抽气体，使被抽容器达到一定的真空度的低真空获得设备。单级泵的极限压力为3.3kPa，两级泵串联可获得更低一些的极限压力，但受到水饱和蒸汽压的限制。

　　1.水喷射泵的工作原理

　　具有一定压力的水经过喷嘴形成高速射流进入吸入室，将水的压力能转化为动能；吸入室内的被抽气体被高速射流强制携带进入扩压器免在扩压器中两股流体进行扩散混合，进行动量和能量的交换，两者的压力和速度逐渐趋于一致，并且在泵的出口处混合流体的压力高于大气压力而排到大气中。在水喷射泵工作过程中，被抽气体中可凝性气体溶于水中，不可凝性气体从排气日排出，水通过水泵循环使用。

　　2.水喷射泵的工作过程

　　尽管水喷射泵结构简单，但由于泵内流体流动为气液两相流，气体和液体间存在很大的密度差，因此，其中的流动情况比较复杂，可大致分为水射流与被抽气体相对运动段、气液混合段、扩压运动段等三个过程。

　　(1)水射流与被抽气体相对运动段。液体射流从喷嘴喷出，其边界层对气体的黏滞作用将被抽气体携带至扩压器的渐缩段，此段内气液两相存在相对运动，并且两者均为连续介质。

　　(2)气液混合段。在扩压器喉部水射流表面波动幅度增大，水射流被剪切分散形成液滴并扩散到气体中，在高速流动中与气体分子碰撞进行能量交换，将气体加速和压缩。此段内，液体变为非连续介质，而气体仍为连续介质。

　　(3)扩压运动段。气液混合介质进人扩压器渐扩阶段，气体被滴液粉碎成微小气泡分散在重新聚合成的液体之中，形成泡沫流。在此阶段内，混合介质的压力升高，气体被进一步压缩，液体为连续介质，气体为离散介质。由于液体的热容量较大，因此气体可以被等温压缩。