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 8

Приравнивая статические давления и произведя преобразования, получим:

.

При критическом режиме течения эжектируемого газа

 ;

                                           (1)

Для того, чтобы перейти к параметрам газа во входном сечении камеры смешения, запишем очевидное равенство:

            или в иной форме

                                          (A)

            Обозначим

.

Согласно принятым ранее допущениям, в каждом из потоков на участке смешения параметры  торможения и массовые расходы, остаются постоянными для смешивающихся потоков.   Равенство последних можно записать в виде:

 

Из последних 2- х равенств находим:

 

Подставляя найденные выражения в соотношение (А), получим:

Произведя тождественные преобразования будем иметь:

,                                      (2)

Полученное выражение связывает параметры потока в сечении запирания и выходном сечении камеры смешения, из него находятся максимальные значения коэффициентов скорости эжектируемого потока максимальный коэффициент эжекции исходя из условия достижения критической скорости эжектируемым   потоком в сечении запирания, т. е.;;, тогда :

                                                   (3)

Из (1) следует, что увеличение отношения давлений, По, - возрастает и при достижении значения:

,

где - площадь камеры смешения.

Из (3) следует, что если  т. е. эжектор запирается.

В частном случае если в эжекторе истечение дозвуковое - суживающееся сопло, то очевидно, что при

 

Условие (3) может быть упрощенно (только для суживающегося сопла):

                                                  (4)

                                                                                                                (5)

В случае использования сопла Лаваля, и в вычислениях следует применять выражение (3). Если геометрический параметр a - не определен по условию задачи, то его необходимо предварительно определить из соотношения:

                                               (6)

Рассчитанные  по данной методике параметры эжектора являются завышенными по сравнению с действительными. Это происходит из - за того, что на самом деле в сечении запирания параметры не постоянны по сечению. Скорость сверхзвукового эжектирующего потока убывает от максимального значения на оси до скорости эжектируемого потока на границе смешения из - за перерасширения струи в центре. По этой же причине максимальная действительная площадь эжектирующей струи больше расчетной, а статическое давление возрастает от оси к периферии. Действительные значения коэффициента эжекции и ко         эффициента скорости эжектирующего потока l₂ оказываются меньше вычисленных в предположении равенства статических давлений. Чем выше По тем и погрешность. Данный метод применим для суживающихся сопел, при; для сопел Лаваля Можно использовать метод с  Погрешности расчетов устраняются применением других методов или введением поправки.

Критический режим работы эжектора кроме теоретического интереса имеет практическое значение, т. к. является наивыгоднейшим  режимом работы эжектора, при котором потери на удар смешивающихся потоков - минимальны, т. к. минимальна разница скоростей. Более того эжектор рассчитанный на критический режим работы имеет минимальный относитель­ный размер камеры смешения, а следовательно и минимальные габариты. График для определения параметров звукового эжектора (с суживающимся соплом) см. рис. 14. на критическом режиме. В звуковом эжекторе существует предельно допустимая    степень   повышения     давления,  - достижимая  при. Дальнейшее повышение отношения давления   смешивающихся     потоков По приводит   к  тому,  что  потери  на расширение эжектирующего потока превышают прирост давления на выходе из эжектора и поэтому, дальнейшее повышение давления нецелесообразно.

Лекция№6

9. СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ (CН)

это струйные аппараты, в которых рабочие среды можно считать несжимаемыми.