黄河水的输送常年来困扰着无数水泵人，究其原因是因为黄河水中含有大量泥沙，泥沙含量越多对泵过流部件和密封部件造成的破坏越严重。根据近代实测资料分析，进入黄河干流的多年平均沙量为16亿吨，含沙量为35千克/立方米。黄河水的泥沙含量随着季节和降水量的变化而变化，且最高含沙量都没超过20%。目前，抽送黄河水一般采用清水离心泵进行抽送，清水离心泵输送介质通常定义为物理化学性质类似于清水的介质（颗粒含量低于1.5%），因此实际上使用清水泵抽送黄河水是不合理的，往往寿命都很短。
黄河水属于悬浊液，当流速降下来后，水中的沙粒会逐渐下沉，在这种情况下我们就可以采用清水离心泵对表层液体进行抽送。然而我们建的泵站如果任由沙粒在这里沉淀，泵站将不复存在，我们希望将这里的沙粒一并输送，减少水土流失。为了找到一种可以抽送含沙量20%以下的离心泵，将射流泵和离心泵进行结合寻找其中规律。
1黄河水主要设计参数
按照常年黄河水的泥沙含量，选定参数为1000m3/h，扬程42m，转速1500r/min，ns=123，排沙流量35000kg/h（按照泥沙密度2650kg/m3，换算为体积流量为13.21m3/h），吸入扬程-2m，排出扬程27m。
根据射流泵原理高压流体从吸入室高速喷出，在喷嘴处形成低压，使吸入流体从喷嘴吸入，与高速流一起进入混合段混合，在喉部得到充分混合后，通过压缩段压缩，动能转化为压能后排出，射流泵原理如图一。
图一 射流泵原理图
将双吸泵压水室设计成类似于射流泵结构，即包含吸入室、混合段、喉段、压缩段，最后排出，双吸泵泵体压水室如图二。双吸泵第八断面即为吸入室。泵体隔舌为喉段，隔舌至出水口按渐扩5°～8°扩散角设计为压缩段，并将喷嘴吸入管设计为与泵进口贯通的结构，其余设计按照离心泵设计原理设计，泵进口直径选用DN350，出口选用DN300。
二 双吸泵泵体压水室
2数值计算
方法一：根据要求首先计算汽蚀余量：
两种该方法计算出的工作流量大不一样，如果只满足带走这些沙，取小流量即可，根据射流泵原理加大工作流量有利于提高出口扬程和总效率这一特点，所以这里我们设计此双吸泵仍采用1000m3/h的工作流量。工作流量扬程的设计采用清水泵设计方法设计。
3实验验证
黄河水水位常年变化，且泥沙具有沉降性，表面水要清澈一些泥沙含量少，越到下层泥沙含量越高，水泵在保证需求的淹深情况下正常吸水即可。因此水泵安装在浮船上，可以稳定的保证合适的淹深，又可以保证合适正常的吸沙量，延长水泵寿命。安装示意图如图三。
图三 安装示意图
吸水池加入要求密度的泥沙，进行实验。水泵采用抽真空吸上，然后按照清水泵试验方法进行实验。最后通过排水池的总体积，和沉淀后的泥沙（也可以通过密度计算沙和水的量）。总流量是水泵工作时间通过出口流量阀调整实现。实验结果如下表：
最终通过一小时的测试，排水池淤积了大量泥沙，但量吸水池，取水进口周围半米内抽吸成窝坑状。
4结果分析
从试验数据可以看出，关死点扬程和正常离心泵一样，但在打开阀门及小流量扬程突然下降得很厉害，结合射流泵设计发现该流量正是能吸入沙量很接近，说明该流量与射流泵理论一致，达到抽沙目的；当水泵流量不断增加后流量扬程曲线逐渐恢复成离心泵曲线的走势，但整体扬程比同数据离心泵低，且随流量增加减少扬程的量也是先增大再减小，同时效率曲线也更接近离心泵曲线效率，这说明随着流量的增加，但吸沙量却没有增加，这应是因为吸水池泥沙无流动导致吸沙管吸不到沙，如果能满足流动的沙到达吸沙口就能完成抽吸，同时也说明随着工作流的增加整泵的效率和扬程是得到提升的。
5结论
采用射流泵原理，输送黄河水这种方法适用，通过提升工作流量，可以有效提升泵的效率，虽然不足清水泵的效率，但相对纯射流泵效率有了极大的提升。由于水泵内的流体接近清水，因此对叶轮和泵体的冲刷也减轻，可大幅提升水泵寿命。
参考文献：
【1】关醒凡,《现代泵设计手册》中国宇航出版社，2011.4。
【2】A.J.斯基潘诺夫,离心泵和轴流泵理论、设计和应用[M],徐行健，译,1980。
