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

Содержание.

стр.

  Введение____________________________________________________2

1.   Струйные аппараты. Классификация ____________________________2

2.   Основные элементы конструкций струйных

           аппаратов поступательного движения ____________________________3

3.   Струйные аппараты вращательного движения ____________________ 3

4.   Общие сведения из теории свободных

  турбулентных струй  _________________________________________4

5.   Основные уравнения газового эжектора _________________________11

6.    Блок - схема расчета эжектора   _______________________________ 17

7.    Особенности  истечения из суживающегося сопла

  эжектора при сверхкритических отношениях давлений ___________ 19

8.  Критические режимы работы эжектора  _________________________ 21

9.  Струйные насосы  ___________________________________________ 24

10. Достижимые параметры и оптимальное a в

      струйных насосах   __________________________________________ 27

11. Струйные вихревые элементы   ________________________________28

Приложение  __________________________________________________ 32

Литература    __________________________________________________ 42

Лекция№1.

1. СТРУЙНЫЕ АППАРАТЫ.

Определение, назначение, области применения, классификация.

Определение. Струйные аппараты – устройства, в которых происходит обмен энергией между двумя потоками за счёт их смешения с образованием результирующего потока без участия механических перемещающихся частей. Энергии взаимодействующих потоков и результирующего потока при этом различна. Различными также являются давления и расходы взаимодействующих и результирующего потоков.

Назначение. Перемещение (транспортирование), сжатие, расширение однофазной или многофазных сред. Управление направлением движения, количеством среды, протекающей через аппарат. Распыление, разделение по температуре, перемешивание.

Области применения.

Классификация:

                            По характеру движения рабочей среды

Рис.A.   Классификация струйных аппаратов по характеру движения рабочей среды

Характерной особенностью струйных аппаратов являются простота конструкции и отсутствие подвижных механических частей. Эти качества обеспечивают надёжность и долговечность. Наиболее существенным недостатком струйных машин является сравнительно низкий КПД (у струйных насосов не более 30%).

2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ СТРУЙНЫХ    АППАРАТОВ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

                                                                         1 - сопло;                                          

                                                                         2 - рабочая (смесительная) 

                                                                              камера;

                                                                         3 - диффузор.

В рабочем сопле потенциальная энергия рабочего потока А преобразуется в кинетическую. Давление при этом на выходе из сопла снижается и становится меньше давления эжектируемой среды Б. Под действием образовавшегося перепада эжектируемая среда поступает через кольцевой зазор в рабочую камеру (смесительную камеру) 2. В которой происходит обмен энергиями рабочей и эжектируемой сред и выравнивание энергии струй по поперечному сечению рабочей камеры. Диффузор 3 устанавливается для обратного преобразования кинетической энергии смешанного потока в потенциальную энергию. Агрегатные состояния рабочей и эжектируемых сред могут быть различными: твёрдыми, жидкими, газообразными, при этом рабочая среда может быть только жидкой, газообразной или паром.

3. СТРУЙНЫЕ АППАРАТЫ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Струйные аппараты вращательного движения различны по назначению, но и как струйные аппараты с поступательным движением среды имеют общие элементы конструкции:

1 - вихревая цилиндрическая камера с торцов закрытая крышками с  одним - двумя, либо двумя -  четырьмя, но по центру крышки. В вихревых трубах вместо отверстия 4 по центру вихревого клапана имеется кольцевое отверстие 5 на периферии. 3 – тангенциальное рабочее сопло. В вихревых  клапанах и усилителях имеется радиальный канал питания  6 или кольцевой 5.

В вихревых трубах происходит разделение по температуре газового потока, подводимого через тангенциальный канал 3. Через центральный канал 2 выходит  холодный воздух, а горячий вы-

ходит  через  осевой  кольцевой  зазор  5.