ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рабочий процесс эжектора из "Прикладная газовая динамика. Ч.1 " Под действием разности давлений низконапорный газ устремляется в камеру. Относительный расход этого газа, называемый коэффициентом эжекции п = G2/G1, зависит от площадей сопел, от плотности газов п их начальных давлений, от режима работы эжектора. Несмотря на то, что скорость эжектируемого газа во входном сечении W2 обычно меньше скорости эжектпрующего газа w, надлежащим выбором площадей сопел F и F2 можно получить сколь угодно большое значение коэффициента эжекции п. [c.496] В друга, образуя постепенно уширяющуюся зону смешения — пограничный слой струи. В пределах пограничного слоя пропсходиг плавное изменение параметров газовой смеси от значений их в эжектирующем газе до значений в эжектируемом газе. Вне пограничного слоя в начальном участке камеры смешения имеются невозмущенные потоки эжектируемого и эжектирующего газов. [c.497] В начальном участке камеры частицы эждктпруемого газа непрерывно захватываются высоконапорной струей и увлекаются ею в зону смешения. Благодаря этому и поддерживается разрежение на входе в смесительную камеру, которое обеспечивает втекание низконапорного газа в эжектор. В зависимости от относительных размеров эжектора с удалением от сопла последовательно исчезают обе зоны невозмущенного течения газов так, на рис. 9.5 первым ликвидируется ядро эжектпрующеп струи. [c.497] Описанная выше схема процесса смешения газов в эжекторе прп дозвуковых скоростях принципиально ничем не отличается от процесса смешения несжимаемых жидкостей в жидкостном эжекторе. Как будет показано ниже, даже ири больших докрити-ческих отношениях давлений не только качественные закономерности, но и многие количественные зависимости между параметрами газового эжектора практически не отличаются от соответствующих данных жидкостного эжектора. [c.497] Качественно новая картина течения наблюдается при сверх-критических отношениях давлений в сопле. При дозвуковом истечении давление газа на выходе из сопла равно давлению в окружающей среде, другими словами, статические давления газов на входе в камеру смешения р и р2 одинаковы. При звуковом или сверхзвуковом истечении эжектирующего газа давление на срезе сопла может существенно отличаться от давления эжектируемого газа. [c.497] Точно так же ведет себя сверхзвуковая эжектирующая струя, вытекающая из сопла Лаваля, если в эжекторе применено сверхзвуковое сопло с неполным расширенпем. В этом случае скорость газа на срезе сопла соответствует Ai = iip l, где 1 р — расчетная величина скорости для данного сопла Лаваля, определяющаяся отношением площадей выходного и критического сечений. [c.498] Таким образом, при отношениях давлений, больших расчетного для данного сопла, эжектирующий газ в начальном участке смесительной камеры представляет собой расширяющуюся сверхзвуковую струю. Поток эжектируемого газа на этом участке движется между границей струи и стенками камеры. Так как скорость эжектируемого потока в начальном участке дозвуковая, то при течении по суживающемуся каналу поток ускоряется и статическое давление в нем падает. [c.498] С окружающей средой дозвуковая струя втягивает частицы внешнего потока и граница ее быстро размывается. В сверхзвуковом (относительно внешней границы) потоке аналогичное искривление границы и уменьшение сечения приводит к росту давления возникающая сила направлена не внутрь, а наружу потока и стремится восстановить исходное положение границы струи, выталкивая частицы внешней среды. [c.499] Интересно отметить, что это различие в свойствах дозвуковой и сверхзвуковой струй можно наблюдать буквально на ощунь. [c.499] Дозвуковая струя втягивает внутрь поднесенный к границе легкий предмет, сверхзвуковая струя на расстоянии нескольких калибров от сопла имеет жесткую границу при попытке ввести в струю извне какой-либо предмет ощущается заметное сопротивление резко выраженной границы струи. [c.499] На фотографиях видно различие между двумя рассмотренны-мп режимами течения в начальном участке камеры. [c.500] Сечение запирания является характерным сечением началь-пого участка смешения, а параметры потоков в нем, как будет показано ниже, суш ественно влияют на рабочий процесс и параметры эжектора. [c.500] С удалением от сопла граница между потоками размывается, сверхзвуковое ядро эжектируюш ей струи уменьшается, происходит постепенное выравнивание параметров газа по сечению камеры. [c.500] Здесь я( .) 1 — известная газодинамическая функция, см. 6 гл. V. [c.501] Таким образом, сверхкритический режим истечения эжектиру-ющего газа из сопла может существовать и тогда, когда отношение начальных полных давленпй газов Pi/p.i = Пд нпже критического значения. [c.501] Независимо от особенностей течения газов при смешении происходит выравнивание скорости газов но сечению камеры путем обмена импульсами между частицами, движущимися с большей и меньшей скоростью. Этот процесс сопровождается потерями. Помимо обычных гидравлических потерь на трение о стенки сопел и камеры смешения, для рабочего процесса эжектора характерны потери, связанные с самим существом процесса смешения. [c.501] Легко убедиться, что при w = onst, т. е. в случае равномерного поля скорости в сечении F, величина т равна единице. Во всех других случаях числитель в (4) больше знаменателя и т 1 (неравенство Коши — Шварца). [c.503] Значение величины т может служить характеристикой степени неравномерности поля скорости в данном сечении чем более неравномерно поле и , тем больше т. Будем называть величину т коэффициентом поля. [c.503] количество движения в потоке при выравнивании поля скорости в процессе смешения уменьшается, несмотря на то, что суммарный расход и средняя по площади скорость w остаются постоянными. [c.503] Вернуться к основной статье