Струйные аппараты. Основные элементы конструкций струйных аппаратов поступательного движения. Общие сведения из теории свободных турбулентных струй. Основные уравнения газового эжектора. Струйные насосы. Струйные вихревые элементы, страница 11

Недостаток: узкий   кольцевой  зазор,   что  приводит к ограничению   по размеру частиц в рабочей                      среде во избежание его засорения.

ВКР можно выполнить цилиндрической конструкцией, сделав более одного канала питания и управления. Для макроклапанов  нежелательно иметь более 1 - го канала питания, управления и выходного канала. Если размеры клапана порядка нескольких десятков мм, то каналы выполняются механической обработкой (сверление, фрезерование) и их число уже не является большим недостатком. Стремление сделать радиальную конструкцию симметричной при неограниченном увеличении числа каналов, приводит к использованию кольцевого подвода, что несколько усложняет конструкцию.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Расчет газового эжектора.

Для указанной схемы на рисунке П1, рассчитать газовый эжектор по следующим параметрам эжектирующего (индекс 01) и эжектируемого (индекс 02) газа.

Температуры торможения.

Давления торможения.

Температуру торможения смеси на выходе  Т₀₄ и статическое давление р₄.

Для массового расхода m и коэффициента эжекции n найти геометрические размеры и нарисовать схему проточной части.

рис. П1.

 

Исходные данные: n=5;  m=0.5;  T₀₁=900K;  T₀₂=300K;  T₀₄=400K;

p₀₁=3 10⁵  Па; p₀₂=10⁵  Па; p₄=1,05 10⁵ Па;

 

где : n-коєффициент эжекции , Т₀₁-температура эжектирующего газа ,

Т₀₂-температура эжектируемого газа , Т₀₄-температура газа на выходе из диффузора ,р₀₁-абсолютное давление эжектирующего газа ,р₀₂- абсолютное давление эжектируемого газа , p₄- абсолютное давление газа на выходе из диффузора , m-массовый расход.

 

Требуется найти геометрические размеры эжектора удовлетворяющему исходным данным.

 

Определим безразмерные параметры.

Для того , чтобы выяснить значения  ,необходимо установить режим истечения из сопла , для этого сравним отношения П_о и П_кр.

Рабочими средами в эжекторе является воздух.

 

Режим истечения из сопла является сверхкритическим, значит на срезе сопло-скорость, равна скорости звука (сопло конфузорное). Тогда    на срезе сопла.

         Запишем группу газодинамических функций, которые понадобятся нам в расчете:

 ,                     (1)

.                                               (2)

  И обратная зависимость:

,                                             (2.1)

.                                          (3)

Для докритического режима:

                          (3.1.1)

Для сверхкритического режима:

                                                                (3.1.2)

Из уравнения (1) видно ,что пр l₁=1 q(l₁)=1 при k=1.4 .

Температура Т₀₃=Т₀₄  для диффузора без учета потерь .

Из уравнения:

,

найдем геометрический параметр:

                      (*)

Прежде чем строить зависимость  и , необходимо выяснить ограничения накладываемые на коэффициент скорости  эжектируемого потока во входном сечении камеры смешения.

   Таковыми ограничениями являются:

- 1-е ограничение вызвано кризисом течения в сечении запирания, т.е. при :

     ,найдем максимально возможное значение  из условия .

Из соотношения  ,определяющего равенство статических давлений,             для   :                                     ,

найдем  , если  то из уравнения (2) или из таблицы «газодинамических  функций.» (табл. 1) найдем 

.

Из  найдем значение  по формуле (2.1) при  или из таблицы 1 (см. приложение).

, откуда  находим  из формулы (1) или табл. .

Из уравнения:

,

, откуда с помощью таблицы 1 находим .

- 2-е ограничение определяется из условия кризиса течения на выходе из камеры смешения (сечение 3).

.

   Из основного уравнения эжекции:

,                                                                                                    (4)

находим   подставив в уравнение (4)  и  при  и  из уравнения (3)   и .

Из  находим  по формуле (3.1.1)- для докритического режима

;