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 7

Давление достигнет минимума на некотором удалении от сопла в сечении 1' – 1', где площадь струи достигнет максимума, а давления (статические) для эжектирующейся и эжектируемой струй станут одинаковыми (). Это сечение называют сечением запирания, а его расположение относительно сопла зависит от По (чем По больше, тем ближе оно к срезу сопла).

    Явление слабого смешения сверхзвуковой эжектирующей струи и эжектируемого потока может быть объяснено следующим образом:в случае дозвукового потока, при его сужении давление внутри потока меньше чем снаружи, то дозвуковой поток подсасывает наружный (втягивает в себя частицы из внешней среды). В случае сверхзвукового течения сужение потока приводит к обратному эффекту - снижение скорости и увеличение давления. Таким образом,

Р1

Р1

сверхзвуковая струя как бы выталкивает частицы соприкасающиеся с ней, препятствуя смешению; вследствие этого граница сверхзвуковой струи приближенно может считаться поверхностью тока, т. е. непроницаемой для жидких частиц. Поэтому при сверхкритических отношениях По на участке 1' – 1' , называемом начальным участком в расчётах, полагают что потоки эжектирующего и эжектируемого газов не перемешиваются друг с другом. Сечением запирания 1' – 1' существенным образом влияет на рабочий процесс и параметры эжектора.

Запирание эжектора. В случае, если площадь эжектирующей струи становится равной     площади камеры смешения, эжекции  не  проис-

ходит и говорят о запирании эжектора. При дальнейшем повышении По течение в эжектируемом сопле меняет знак и часть расхода эжектирующего газа выходит через эжектируемое сопло. С удалением от сопла границы между потоками размываются, сверхзвуковое ядро эжектирующей струи уменьшается, выравниваются параметры по сечению камеры. Характер смешения тот же, что и при докритическом отношении давлений, а скорость смеси на выходе из камеры меньше скорости звука.

Однако, при повышении По сверх некоторой постоянной для данного эжектора величины, поток на основном участке становится сверхзвуковым и может остаться таковым до выхода из камеры смешения. Условия перехода от дозвукового к сверхзвуковому истечению из камеры смешения, связаны с режимом работы эжекторов в сечении запирания.

Лекция№5

8. КРИТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЖЕКТОРА.

Для каждого эжектора при заданных начальных параметрах эжектируемого и эжектирующего потоков, существует множество возможных коэффициентов эжекции () и соответствующие им максимально возможные сочетания скорости эжектируемого потока газа и расхода. Никаким уменьшением давления на выходе из эжектора не удается превысить эти предельные значения. Это так   называемый   критический    режим  работы эжектора.  Объясняется  это  явление характером течения в сечении запирания. Качественные явления аналогичные тем, которые имеют место при достижении критического отношения давлений для суживающегося сопла или сопла Лаваля, у которого в горле достигается скорость звука.

Механизм явления следующий: при повышении По увеличивается площадь сечения эжектирующей струи в сечении запирания, но при этом уменьшается кольцевая площадь эжектируемой струи в этом сечении. Вместе с тем скорость эжектируемого газа  не может превысить скорость звука в сечении запирания (, )  что и определяет предельные значения скорости и расхода эжектируемого газа. Таким образом, несмотря на то, что параметры смеси на выходе из смесительной камеры полностью определяются параметрами газов в ее входном сечении, дополнительно необходимо установить, осуществим ли данный режим работы эжектора.

Рассмотрим один из возможных методов такой оценки.

Будем считать, что статическое давление в сечении  для эжектирующего и эжектируемого потоков одинаковы и постоянны по указанному сечению (на самом деле это не так).

;; (потерями пренебрегаем).

;.