工業(yè)用減阻劑對(duì)射流泵性能影響的試驗(yàn)研究

摘要： 為探究減阻劑對(duì)射流泵性能的影響，進(jìn)行了添加聚氧化乙烯（PEO）與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）2種減阻劑對(duì)射流泵性能影響的試驗(yàn)研究.結(jié)果表明：減阻劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)射流泵性能的變化有決定性的作用，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（0，0.10‰]時(shí)，2種減阻劑對(duì)射流泵性能無(wú)明顯影響；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（0.10‰，0.25‰]時(shí)，部分工況的射流泵性能甚至出現(xiàn)下降；隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，射流泵性能均有一定的提升，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.00‰～1.25‰時(shí)，射流泵性能提升達(dá)到最大，效率最大可提高6.15%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步提高，射流泵性能提升的幅度有所下降；相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下PEO提升射流泵性能的效果要優(yōu)于CPAM；減阻劑對(duì)2個(gè)不同面積比的射流泵性能在大流量工況下提升效果更為明顯，但在極限工況時(shí)，劇烈空化影響了減阻劑的效果，導(dǎo)致提升幅度有限；PEO在面積比1.78的射流泵中的減阻效果強(qiáng)于在面積比4.00的射流泵中的減阻效果，而CPAM在面積比1.78的射流泵中的減阻效果弱于在面積比4.00的射流泵中的減阻效果.

關(guān)鍵詞： 工業(yè)用減阻劑；射流泵；高分子聚合物；減阻試驗(yàn)

中圖分類號(hào)： TQ869文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)： 1674-8530（2024）11-1091-07

DOI：10.3969/j.issn.1674-8530.23.0047

侯凌風(fēng)，勞星勝，李邦明，等. 工業(yè)用減阻劑對(duì)射流泵性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2024，42（11）：1091-1097.

HOU Lingfeng，LAO Xingsheng，LI Bangming，et al. Experimental study on effect of industrial drag reducing agent on performance of jet pump[J]. Journal of drainage and irrigation machinery engineering（JDIME）， 2024， 42（11）： 1091-1097. （in Chinese）

Experimental study on effect of industrial drag reducing agent

on performance of jet pump

HOU Lingfeng1， LAO Xingsheng2， LI Bangming2， SUN Kunjie1， LONG Xinping1*

（1. School of Power and Machinery Engineering， Wuhan University， Wuhan， Hubei 430072， China; 2. Science and Technology on Thermal Energy and Power Laboratory，Wuhan Second Ship Design and Research Institute，Wuhan， Hubei 430205， China）

Abstract： To examine the impact of drag reducing agents on the performance of jet pumps， an experimental study on the effect of adding polyethylene oxide （PEO） and cationpolyacrylamide （CPAM） drag reducing agents on the performance of jet pump was carried out. The results show that the concentration of drag reducing agent has a decisive effect on the performance of the jet pump， and the two kinds of drag reducing agents have no obvious effect on the performance of the jet pump at the concentration of 0-0.10‰. The performance of jet pump even decreases under some conditions of 0.10‰-0.25‰ concentration. With the further improvement of the concentration， the performance of the jet pump has been improved to a certain extent. When the concentration is around 1.00‰-1.25‰， the performance of the jet pump has been improved to the maximum， and the efficiency can be increased by 6.15% at the maximum. If the concentration is further increased， the range of performance improvement of jet pump will decrease. At the same concentration， PEO can improve the performance of jet pump better than CPAM. The research of the jet pump with two area ratios shows that the lifting effect is more obvious under the condition of large flow ratio， but under the limit condition， the effect of drag reducing agent is affected by severe cavitation， resulting in limited lifting range. The drag reduction effect of PEO in jet pumps with an area ratio of 1.78 is stronger than that in jet pumps with an area ratio of 4.00， while the drag reduction effect of CPAM in jet pumps with an area ratio of 1.78 is weaker than that in jet pumps with an area ratio of 4.00.

Key words： drag reducing agent for industry;jet pump;high polymer;drag reduction experiment

射流泵是一種利用射流紊動(dòng)擴(kuò)散作用和引射原理而實(shí)現(xiàn)傳能傳質(zhì)、流體輸送與混合反應(yīng)的特種流體機(jī)械[1]，具有工作可靠性高、密封性好、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用.但是射流泵自身的效率較低，如何提高射流泵的效率一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題[2-3].

提高射流泵效率的途徑一般有優(yōu)化射流泵的結(jié)構(gòu)（如噴嘴形狀[4]、喉管尺寸[5]、擴(kuò)散管形狀[6]等）、調(diào)節(jié)射流泵工況使其在高效區(qū)工作、采用多股射流和脈沖射流[7]等方法.此外，減小管路流動(dòng)阻力也是提高射流泵效率的途徑之一，而添加減阻劑是降低管道阻力的有效方法.工業(yè)上常通過(guò)加入減阻劑溶液降低管道內(nèi)壁的摩擦系數(shù)以達(dá)到提高輸送系統(tǒng)的運(yùn)行效率目的，常見(jiàn)的工業(yè)用減阻劑多為高分子化合物，如聚氧化乙烯（PEO）、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）、聚異丁烯等.

工業(yè)用高分子減阻劑在輸送流體的應(yīng)用上引起了國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的關(guān)注，并進(jìn)行了較為廣泛且深入的理論和試驗(yàn)研究.1948年，TOMS[8]指出少量的聚甲基丙烯酸甲酯溶于氯苯可以減少輸送流體的沿程阻力，此后稱這種高分子減阻現(xiàn)象為TOMS現(xiàn)象.1974年，第一次國(guó)際減阻會(huì)議召開(kāi)， WHITE等[9]和VIRK等[10-11]分別總結(jié)了早期高分子減阻劑研究成果.國(guó)內(nèi)對(duì)減阻劑的研究起步于20世紀(jì)70年代，主要對(duì)減阻劑溶液特性、減阻機(jī)理進(jìn)行探討.張昕等[12]研究發(fā)現(xiàn)高分子減阻劑的減阻效果與其質(zhì)量分?jǐn)?shù)及流動(dòng)雷諾數(shù)有關(guān).王超偉等[13]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高分子減阻劑能夠在一定程度上降低近壁區(qū)的雷諾切應(yīng)力，使湍流結(jié)構(gòu)更為有序，解釋了湍流減阻的部分機(jī)理.馬智勇等[14]研究了高分子聚合物在小型噴射器中的減阻效果，表明高分子聚合物可以用于減小噴射裝置的流動(dòng)阻力.雖然高分子減阻劑是目前工業(yè)領(lǐng)域的熱門研究課題，但減阻劑在水射流領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)較少，關(guān)于減阻劑對(duì)射流泵性能的影響還有待進(jìn)一步深入研究.

因此，文中開(kāi)展不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEO溶液和CPAM溶液對(duì)射流泵減阻效果的試驗(yàn)研究，進(jìn)而分析其對(duì)射流泵性能的影響，并比較2種減阻劑影響射流泵性能的區(qū)別.

1試驗(yàn)

1.1試驗(yàn)原理

射流泵性能通常采用一組量綱一化參數(shù)，即流量比q，壓力比h，效率η等描述[15].

q=QsQin，（1）

h=pout-pspin-ps，（2）

η=qh1-h，（3）

以上式中：Qs為被吸流體體積流量；Qin為工作流體體積流量；pout為出口總壓；ps為吸入口總壓；pin為進(jìn)口總壓.

配置不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEO和CPAM溶液，將其添加至試驗(yàn)裝置中，通過(guò)固定射流泵工作壓力、調(diào)節(jié)出口壓力從而改變其壓力比以調(diào)節(jié)射流泵的工況，即可繪制完整的射流泵性能曲線.

1.2試驗(yàn)裝置

射流泵試驗(yàn)臺(tái)如圖1所示，離心泵從冷卻水箱中抽吸取流體，在射流泵進(jìn)口處形成高壓工作流體Qin，高壓流體經(jīng)噴嘴加速后形成了高速湍射流，在吸入室形成低壓卷吸被吸流體Qs，高速湍射流和低速環(huán)流在喉管內(nèi)不斷摻混，交換質(zhì)量、動(dòng)量和能量，最終速度趨于一致，混合后的流體Qout再經(jīng)過(guò)擴(kuò)散管減速增壓排出至冷卻水箱中.

SINGH等[16]試驗(yàn)表明，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致高分子化合物降解，降低其減阻性能.為防止減阻劑的減阻性能受溫度影響，在試驗(yàn)過(guò)程中需將水箱完全浸泡在冷卻水中.因此，在水箱外增加了水浴系統(tǒng)，控制水箱溫度在20 ℃左右.通過(guò)調(diào)節(jié)射流泵工作水入口、吸入口和出口的閥門，控制射流泵的工作狀況.

試驗(yàn)儀器包括壓力傳感器和電磁流量計(jì)，其中壓力傳感器型號(hào)為CY3011BCP70N，精度為0.5%；電磁流量計(jì)型號(hào)為KROHNE IFS400，精度為0.3%.

圖2為射流泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括工作管直徑Din，噴嘴出口直徑Dn，喉管直徑Dth，擴(kuò)散管出口直徑Dout，喉管長(zhǎng)度Lth，喉嘴距Lnt，吸入室收縮角α，擴(kuò)散管的擴(kuò)散角β等.

為模擬不同的射流泵，文中通過(guò)改變噴嘴直徑來(lái)改變面積比m（m為喉管面積與噴嘴面積之比），以研究2種減阻劑對(duì)不同射流泵的影響.射流泵的各結(jié)構(gòu)尺寸的具體取值如表1所示.

試驗(yàn)采用2種減阻劑，分別為PEO粉末和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）顆粒.PEO粉末具有線性規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)，水溶性好，其溶液在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)下有很高的黏性，在市政、消防、采礦等行業(yè)常被用作減阻潤(rùn)滑劑[17].CPAM顆粒在常溫下為堅(jiān)硬的玻璃態(tài)固體，能以任意比例溶于水，其溶液為均勻透明的液體[18].

1.3試驗(yàn)步驟

在射流泵試驗(yàn)臺(tái)的水箱中加入50 L水，啟動(dòng)離心泵并調(diào)節(jié)射流泵進(jìn)口閥門，使進(jìn)口壓力穩(wěn)定在450 kPa；調(diào)節(jié)冷卻水箱溫度，使整個(gè)系統(tǒng)保持在20 ℃.通過(guò)閥門調(diào)節(jié)射流泵出口壓力來(lái)改變射流泵的工況，待射流泵工作穩(wěn)定后按照設(shè)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度往水箱中加入減阻劑并攪拌均勻，待減阻劑充分溶解后穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間.記錄射流泵的進(jìn)口、出口和被吸口的流量與壓力，根據(jù)式（1）—（3）計(jì)算射流泵的流量比、壓力比和效率.每個(gè)工況的試驗(yàn)重復(fù)3次，計(jì)算不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的減阻劑溶液中射流泵的各項(xiàng)性能參數(shù)的平均值.

完成一組試驗(yàn)后，用清水清洗試驗(yàn)臺(tái)，靜置一段時(shí)間后更換射流泵或減阻劑進(jìn)行下一組試驗(yàn).

2結(jié)果分析與討論

2.1低質(zhì)量分?jǐn)?shù)減阻劑試驗(yàn)

通過(guò)比較各質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的射流泵性能曲線判斷PEO是否對(duì)射流泵具有減阻效果.取減阻劑PEO溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω為0～0.10‰，每0.01‰為一次間隔設(shè)置質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度進(jìn)行試驗(yàn)，并繪制射流泵1在該質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度下的性能曲線，如圖3所示.可以看出：射流泵1在較低流量比時(shí)處于正常工況，運(yùn)行平穩(wěn)；當(dāng)出口壓力降低至140 kPa時(shí)，射流泵發(fā)生空化，在喉管處開(kāi)始出現(xiàn)零星氣泡；當(dāng)出口壓力繼續(xù)降低，流量比增大時(shí)射流泵的空化現(xiàn)象愈發(fā)劇烈；進(jìn)一步降低出口壓力，空化更加劇烈，流量比達(dá)到最大值，射流泵處于極限空化狀態(tài)；當(dāng)PEO溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～0.10‰變化時(shí)，對(duì)射流泵性能幾乎沒(méi)有影響."CPAM溶液的試驗(yàn)也有相似結(jié)果，因此在后續(xù)試驗(yàn)中將加大減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù).

2.2誤差分析

由于以射流泵性能曲線為參照對(duì)比減阻劑的減阻效果，則對(duì)試驗(yàn)精度要求較高，每組工況需重復(fù)3次以降低試驗(yàn)誤差對(duì)結(jié)果的影響.以質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.10‰下測(cè)得的3組數(shù)據(jù)為例進(jìn)行誤差分析，利用式（4）和（5）分別計(jì)算流量比和壓力比的不確定度，得到系統(tǒng)誤差為3.1%，符合試驗(yàn)要求.

U（q）q=U2（Qout）Q2out+U2（Qin）Q2in，（4）

U（h）h=pinpin-ps2U2（pin）p2in+poutpout-ps2·U2（pout）p2out+ps（pout+pin-2ps）（pin-ps）（pout-ps）2U2（ps）p2s12.（5）

2.3高質(zhì)量分?jǐn)?shù)減阻劑試驗(yàn)

為了進(jìn)一步研究減阻劑對(duì)射流泵性能的影響，繼續(xù)加大減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行試驗(yàn)，取0～1.50‰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍，每0.25‰為一次間隔設(shè)置質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度進(jìn)行試驗(yàn).在試驗(yàn)過(guò)程中，將2種射流泵與2種減阻劑兩兩組合進(jìn)行試驗(yàn)，分別測(cè)量每組射流泵在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)減阻劑中的性能.具體操作與低質(zhì)量分?jǐn)?shù)減阻劑試驗(yàn)相同.

圖4為添加減阻劑PEO溶液時(shí)射流泵1的性能曲線，可以看出：在極限空化階段，射流泵的性能曲線發(fā)生了較大幅度的波動(dòng)，這是因?yàn)榘l(fā)生空化后，射流泵出口處氣泡增多影響了出口流量測(cè)量；當(dāng)PEO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25‰時(shí)，射流泵效率出現(xiàn)了小幅度降低；隨著PEO質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，射流泵的效率有一定提升，在流量比增大至0.8～1.0，即射流泵處于高效區(qū)時(shí)，效率提升較為明顯，但是在未發(fā)生空化和空化不太劇烈的工況下，效率提升很小甚至出現(xiàn)了效率降低情況.

圖5為添加減阻劑PEO溶液時(shí)射流泵2的性能曲線，可以看出：采用射流泵2后，射流泵的空化效果更為劇烈，效率提升也更為明顯，提升部分主要集中在將要發(fā)生空化的壓力范圍內(nèi)；當(dāng)射流泵處于極限空化工況時(shí)，增加PEO質(zhì)量分?jǐn)?shù)獲得的效率提升效果較小.

圖6為添加減阻劑CPAM溶液時(shí)射流泵1的性能曲線，可以看出：添加CPAM溶液后，射流泵的性能也得到了一定提高，但提升的幅度小于添加PEO溶液；與添加PEO溶液相同，隨著減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，射流泵效率不再提高，在空化較為劇烈的極限工況點(diǎn)甚至出現(xiàn)下降，這說(shuō)明CPAM溶液對(duì)射流泵性能的提高存在上限，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.25‰時(shí)效率提升達(dá)到最大.

圖7為添加減阻劑CPAM溶液時(shí)射流泵2的性能曲線.

對(duì)比圖7b與圖6b可以看出，在采用面積比為1.78的噴嘴后，減阻劑CPAM對(duì)射流泵效率的提升出現(xiàn)了降低，在空化劇烈的情況下CPAM的減阻效果發(fā)生了明顯下降，效率提升在空化初生的壓力工況點(diǎn)處出現(xiàn)最大值為3%，且在部分工況下出現(xiàn)明顯的效率降低，平均效率提升小于1%.

為了更直觀表現(xiàn)2種減阻劑分別對(duì)2種射流泵的效率提升的影響，文中取4組試驗(yàn)中射流泵的效率提升平均值和最大值進(jìn)行對(duì)比：取不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)減阻劑下在各流量比工況點(diǎn)的效率與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)的效率差值，將各流量比下的差值加權(quán)平均后得到效率提升平均值；將各質(zhì)量分?jǐn)?shù)減阻劑下的射流泵效率提升值與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)的射流泵效率做差，得到效率提升最大值，結(jié)果如圖8所示.

由圖8可以看出：2種減阻劑均可以提升射流泵的效率，效率提升均隨減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大，且在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.25‰時(shí)達(dá)到最大，最大效率提升為6.15%；PEO的減阻效果要明顯強(qiáng)于CPAM；在采用小面積比的噴嘴后，PEO的減阻效果得到提高，而CPAM卻發(fā)生了降低.

試驗(yàn)得到的射流泵性能曲線表現(xiàn)出較為良好的歸一性，符合射流泵的特性，驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性.對(duì)比發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶液在相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同壓力工況下提升射流泵效率的程度低于聚氧化乙烯溶液，二者均在射流泵即將發(fā)生空化的壓力工況點(diǎn)表現(xiàn)出較為良好的效率提升效果，且對(duì)射流泵的影響均存在極限質(zhì)量分?jǐn)?shù).當(dāng)減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25‰時(shí)，2種射流泵均出現(xiàn)了效率降低的現(xiàn)象.

2.4機(jī)理分析

減阻劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化時(shí)，其黏度也發(fā)生相應(yīng)變化.為了探究減阻劑對(duì)射流泵的減阻效果與其黏度的關(guān)系，試驗(yàn)采用ZL-265C運(yùn)動(dòng)黏度測(cè)量?jī)x對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEO與CPAM溶液進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量?jī)x精度為0.1%.2種減阻劑溶液的黏度均隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大，PEO溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增大至1.50‰時(shí)，黏度由1.00 mPa·s增大至2.78 mPa·s，而CPAM溶液的黏度變化幅度要明顯低于PEO溶液，僅從1.00 mPa·s增大至1.05 mPa·s，但是2種減阻劑溶液的黏度變化量級(jí)很小.因此，可以判斷黏度變化對(duì)射流泵性能有一定的影響，但較為有限.

隨著流量比增大，2種減阻劑的減阻效果均出現(xiàn)一定的增強(qiáng)，在大流量比（q=0.8～1.0）時(shí)效率提升最為顯著，這一特點(diǎn)與射流泵自身的結(jié)構(gòu)特性有關(guān)，即減阻劑的減阻效果主要體現(xiàn)在減少流體與壁面間的摩阻損失即減小hf2與hf5.從能量平衡的角度看，射流泵的性能方程為

h=ha-hf1-hf2-hf3-hf4-hf5，（6）

式中：ha為理想情況下射流泵壓力比；hf1為混合損失壓力比；hf2為喉管沿程損失壓力比；hf3為擴(kuò)散管損失壓力比；hf4為喉管入口損失壓力比；hf5為喉管入口段沿程損失壓力比[1].

由式（6）可以看出，射流泵內(nèi)部的流動(dòng)損失主要分為工作流體與被吸流體之間劇烈能量交換的摻混損失hf1以及被吸流體與壁面（特別是喉管壁面）之間的摩阻損失（主要包含除摻混損失以外的其他損失）、混合流體與擴(kuò)散管壁面的摩阻損失等（見(jiàn)圖9）.摻混損失主要發(fā)生在射流剪切層，與兩股流體之間的速度梯度有關(guān)，而摩阻損失主要發(fā)生在壁面附近，主要與壁面流體的速度有關(guān).減阻劑主要作用在壁面附近，因此主要影響壁面摩阻損失.當(dāng)射流泵流量比q較小時(shí)，吸入口流速vs及混合流體的流速均較低，此時(shí)被吸流體及混合流體與壁面的摩擦損失較小，因此減阻劑的減阻作用不明顯.當(dāng)流量比增大時(shí)，vs及混合流體的流速增大，因此減阻效果顯著增強(qiáng).但是隨著出口壓力繼續(xù)降低，射流泵內(nèi)的空化更加劇烈，湍流與空化流動(dòng)的復(fù)雜相互作用造成了壁面附近流動(dòng)的不穩(wěn)定[19]，嚴(yán)重影響減阻劑的減阻效果，這也是在極限工況下2種減阻劑減阻效果較差的主要原因.

3結(jié)論

通過(guò)2種高分子減阻劑對(duì)射流泵性能影響的試驗(yàn)，分析了減阻劑的作用機(jī)理，得到結(jié)論如下：

1） 在一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，2種高分子減阻劑PEO和CPAM均可應(yīng)用于射流泵減阻，可使射流泵效率有所提高，且PEO比CPAM表現(xiàn)出更優(yōu)的減阻效果.

2） 在2種減阻劑一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.25‰～1.25‰）內(nèi)，射流泵效率隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大.當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.00‰～1.25‰時(shí)，減阻劑對(duì)射流泵效率的提升達(dá)到最大.質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)低（0～0.10‰）時(shí)，減阻劑對(duì)射流泵性能幾乎沒(méi)有影響.

3） 不同工況下，減阻劑的減阻效果存在區(qū)別.在大流量比工況下，射流泵處于高效區(qū)工作時(shí)，2種減阻劑的減阻效果達(dá)到最佳.減阻劑的減阻效果也與射流泵吸入口速度有關(guān)，出口壓力較小時(shí)流量比較大，吸入口速度較大，與壁面的摩阻損失也較大，此時(shí)減阻劑的減阻效果會(huì)更明顯.

4） 相同減阻劑在不同面積比的射流泵中的減阻效果存在差別，即 PEO在面積比1.78的射流泵中的減阻效果在比面積比4.00的射流泵中更優(yōu)，而CPAM在面積比4.00的射流泵中的減阻效果比在面積比1.78的射流泵中更優(yōu).整體上，PEO比CPAM表現(xiàn)出更優(yōu)的減阻效果.

參考文獻(xiàn)（References）

[1]華有明， 陳云良， 熊順， 等. 液體射流泵空化流動(dòng)特性分析[J]. 流體機(jī)械， 2023， 51（1）： 36-43.

HUA Youming， CHEN Yunliang， XIONG Shun， et al. Numerical simulation analysis of cavitation flow characteristics of liquid jet pump[J]. Fluid machinery， 2023， 51（1）： 36-43. （in Chinese）

[2]趙凱，程懷玉，龍新平，等． 射流泵混合能力的ＦＴＬＥ 評(píng)價(jià)方法［Ｊ］．排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，２０２２，４０（６）： ５５６－５６２．

ＺＨＡＯ Ｋａｉ， ＣＨＥＮＧ Ｈｕａｉｙｕ， ＬＯＮＧ Ｘｉｎｐｉｎｇ， ｅｔ ａｌ． ＦＴＬＥ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｍｉｘｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｊｅｔ ｐｕｍｐ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｄｒａｉｎａｇｅ ａｎｄ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２，４０（６）：５５６－５６２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）

[3]SHIMIZU Y， NAKAMURA S， KAZUHARA S， et al. Studies of the configuration and performance of annular type jet pump［J］. Journal of fluids engineering， 1987， 109（3）： 205-212．

[4]徐茂森， 龍新平， 楊雪龍，等. 噴嘴位置對(duì)新型環(huán)形射流泵性能的影響[J]. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 2014， 32（7）： 563-566.

XU Maosen， LONG Xinping， YANG Xuelong， et al. Effects of nozzle location on new type annular jet pump performance[J]. Journal of drainage and irrigation machinery engineering， 2014， 32（7）： 563-566. （in Chinese）

[5]LONG Xinping， YAN Hengfei， YANG Xuelong， et al. Investigation on the jet expanding in annular jet pump[J]. Journal of engineering thermophysics， 2010， 31 （S1）： 145-148.

[6]龍新平， 王豐景， 俞志軍. 噴射泵內(nèi)部流動(dòng)模擬與其擴(kuò)散角優(yōu)化[J]. 核動(dòng)力工程， 2011， 32（1）： 53-57.

LONG Xinping， WANG Fengjing， YU Zhijun. Optimization of divergence angle of jet pump based on numerical simulation of interior flow field[J]. Nuclear power engineering， 2011， 32（1）： 53-57. （in Chinese）

[7]袁丹青. 多噴嘴射流泵流場(chǎng)的數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 鎮(zhèn)江： 江蘇大學(xué)， 2009.

[8]TOMS B A. Some obervations on the flow of linear polymer solutions through straight tubes at large Reynolds numbers[C]//Proceedings of the 1st International Congress on Rheology. Amsterdam： North Holland， 1948： 135-138.

[9]WHITE B， HEMMING J. Drag reduction by additives： review and bibliography[M]. BHRA： Fluid Engineering Crenfield， 1976： 3-15.

[10]VIRK P S， WAGER D L. Aspects of mechanisms in type B drag reduction structure of the turbulence and drag reduction[C]//Proceedings of the IUTAM Symposium. Zurich， Switzarland： Springer-Verlay， 1989： 25-28.

[11]VIRK P S. Drag reduction fundamentals[J]． AICHE journal， 1975， 21（4）： 625-656．

[12]張昕， 代曉東， 劉飛， 等. 高分子湍流減阻及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 天然氣與石油，2022， 40（2）： 38-45.

ZHANG Xin， DAI Xiaodong， LIU Fei， et al. Research progress of drag reduction by polymers in turbulent flow and its application[J]. Natural gas and oil， 2022，40（2）： 38-45. （in Chinese）

[13]王超偉， 楊紹瓊， 姜楠. 高分子溶液對(duì)湍流邊界層減阻機(jī)理的試驗(yàn)研究[J]. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 38（6）： 2384-2391.

WANG Chaowei， YANG Shaoqiong， JIANG Nan. Experimental investigation of drag reduction in turbulent boundary layer with polymer additives solution[J]. Chinese journal of applied mechanics，2021，38（6）：2384-2391. （in Chinese）

[14]馬智勇， 沈承龍， 葛景信. 高分子減阻系統(tǒng)中小型液體噴射器的理論和應(yīng)用[J].上海機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào)， 1986（4）： 61-68.

MA Zhiyong， SHEN Chenglong， GE Jingxin. Study on the theory and the application of a small liquid jet pump in the system[J].Journal of Shanghai Institute of Mechanical Engineering， 1986（4）： 61-68. （in Chinese）

[15]陸宏圻. 射流泵技術(shù)的理論及應(yīng)用[M]. 北京： 水利電力出版社， 1989.

[16]SINGH P，NAGENDRAN R. A comparative study of sorption of chromium （Ⅲ） onto chitin and chitosan[J]. Apply water science， 2016， 6：199-204.

[17]CHEN R J， ZHANG Y B， LIU T， et al. Addressing the interface issues in allsolidstate bulktype lithium Ion battery via an allcomposite approach[J]. ACS applied materials amp; interfaces， 2017，9（11）：9654-9661.

[18]國(guó)家功能性高分子工業(yè)委員會(huì)秘書(shū)處.聚丙烯酰胺行業(yè)的發(fā)展與展望[J].精細(xì)與專用化學(xué)品，2022，30（1）：1-4.

Secretariat of National Functional Polymer Industry Committee.Development and prospect of polyacrylamide industry[J]. Fine and specialty chemicals， 2022， 30（1）： 1-4. （in Chinese）

[19]李奕軒， 吳洪磊， 儂玉昌.低風(fēng)速風(fēng)機(jī)非光滑葉片減阻特性研究[J]. 機(jī)電工程， 2022， 39（11）： 1519-1526.

LI Yixuan， WU Honglei， NONG Yuchang. Drag reduction characteristics of nonsmooth blade of low wind speed fan[J]. Journal of mechanical ＆ electrical engineering， 2022， 39（11）： 1519-1526. （in Chinese）

（責(zé)任編輯陳建華）

收稿日期： 2023-03-10； 修回日期： 2023-06-08； 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間： 2024-11-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址： https：//link.cnki.net/urlid/32.1814.TH.20241108.0947.010

基金項(xiàng)目： 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（12072243）

第一作者簡(jiǎn)介： 侯凌風(fēng)（1998—），男，湖北武漢人，碩士研究生（houlingfeng@whu.edu.cn），主要從事流體機(jī)械及工程研究.

通信作者簡(jiǎn)介： 龍新平（1967—），男，湖北監(jiān)利人，教授，博士生導(dǎo)師（xplong@whu.edu.cn），主要從事流體噴射技術(shù)、泵與泵裝置的優(yōu)化運(yùn)行研究.