ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эжектирование из "Теплотехника " Эжектированием называется процесс приведения в движение газа под действием разрежения, создаваемого другим газом, движущимся с большой скоростью. Высоконапорный газ, создающий разрежение, называется эжектирующим (активным), а приводимый в движение -эжектируемым (пассивным). В процессе эжектирования в результате турбулентного смешения происходит передача энергии от высоконапорного к низконапорному газу и выравнивание их скоростей и параметров. [c.130] Эжектирование лежит в основе работы эжекторов (струйных вентиляторов) и инжекторов (струйных компрессоров и насосов). [c.130] В эжекторе количество эжектирующего газа обычно меньше чем эжектируемого, а статическое давление их смеси на выходе равно давлению окружающей среды. Эжекторы находят применение для вентиляции помещений, в эксгаустерах для удаления из различных установок отработавших газов, в эжекционных системах охлаждения двигателей для просасывания атмосферного воздуха через радиатор и др. [c.130] По устройству и принципу действия эжекторы и инжекторы одинаковы. Подробнее процессы, протекающие в них, рассмотрим на примере эжектора. [c.131] Для сокращения длины камеры смешения один или оба потока могут быть разделены на несколько струй, для чего увеличивается количество сопл (рис. 3.14). При этом взаимное расположение, число и форма сопл не оказывают существенного влияния на конечные параметры смеси газов. Важно лишь соотношение суммарных площадей сопл эжектирующего и эжектируемого газов. [c.132] Иногда применяют камеры смешения переменного сечения. Длина камеры смешения выбирается такой, чтобы в ней практически заканчивался процесс смешения потоков, однако по возможности, короткой, чтобы уменьшить гидравлические потери и общие габариты эжектора. Достаточно однородная смесь обеспечивается при длине камеры I з= (8...12)с1зэ, на практике принимают меньшую длину з, в эжекционных системах охлаждения двигателей, например зК 1 5...2.5)с1зэ. [c.132] В диффузоре скорость смеси газов уменьшается, а статическое давление возрастает, в результате чего уменьшаются потери энергии с выходной скоростью. Однако эжектор может работать и без диффузора и даже вместо него может устанавливаться реактивное сопло, когда требуется ускорение потока газовой смеси, например в двухконтурном реактивном двигателе. [c.132] Вследствие повышенной устойчивости сверхзвуковой струи ее смешение с эжектируемым газом происходит значительно менее интенсивно. Поток эжектируемого газа на этом участке движется между границей струи и стенками камеры. Так как скорость его на входе в камеру смешения дозвуковая, то при течении по суживающемуся каналу поток ускоряется и статическое давление в нем падает. Максимальная скорость эжектируемого газа и минимальное статическое давление достигаются в сечении Г, где площадь сверхзвукового потока А ] становится наибольшей. [c.133] При увеличении перепада давлений на сопле 1 сечение Г будет отдаляться от входа в камеру смешения, максимальная площадь сверхзвукового потока увеличиваться, площадь потока эжектируемого газа. уменьшаться, а его скорость возрастать. Режим, когда скорость эжектируемого газа достигнет скорости звука, называется критическим. [c.133] Взаимосвязь параметров потоков до и после их смешения устанавливается тремя уравнениями сохранения массы, энергии и количества движения. [c.133] В соответствии с уравнением сохранения количества движения равнодействуюшая внешних сил, приложенных к секундной массе газа равна изменению количества движения этой массы. [c.134] Для решения уравнений (3.47) и (3.51) необходимо знать скорости и У2 истечения из сопл эжектирующего и эжектируемого газов, а в Уравнение (3.47) входят также площади проходных сечений на выходе из сопл 1 и 2. Численное значение этих величин определяют по уравнениям (3.19) и (3.20а) с подстановкой в них статического давления в зависимости от режима истечения газа. [c.135] Режим истечения газа из сопл зависит от полных давлений р), р2 и принимаемого значения статического давления рг эжектируемого газа на входе в камеру смешения. Это давление считается давлением окружающей среды за соплом 1 эжектирующего газа. При отношении Р2/рГ Ркр режим докритический, при рз/рГ = Ркр - критический и при Р2/рГ Ркр - сверхкритический. [c.136] Для расчета эжектора обычно задают параметры перед соплами рЛ р2 ТД Т2 и коэффициент эжекции т = 62/01. При этих исходных данных выбранное значение р2 в конечном итоге влияет на площади проходных сечений сопл и, следовательно, на габаритные размеры эжектора, а в струйном компрессоре на полное давление р4 на выходе. [c.136] Для поиска наилучшего варианта эжектора расчет ведется при различных значениях р2, минимальное значение которого однако ограничено. Это ограничение связано с достижением критического режима, либо когда в сечении Г скорость эжектируемого газа становится равной скорости звука, либо при достижении скорости звука смеси газов на выходе из камеры смешения, что может быть при разной температуре эжектирующего и эжектируемого газов. [c.136] Если в результате расчета статическое давление рз на выходе из камеры смешения оказывается меньше давления ро окружающей среды за эжектором, то необходимо применение диффузора, без которого полученный расчетный режим практически не реализуем. В эжекторе без диффузора давление р2 подбирается таким, чтобы достигалось равенство рз = ро, при этом возрастают потери энергии с выходной скоростью. [c.136] Кроме этого, трение учитывается в уравнении расхода (3.20,а) введением коэффициента расхода ц, принимаемого в пределах 0.75...0.90, а также при расчете диффузора, в котором из-за трения снижается полное давление и р4 = арз, где а - коэффициент полного давления, зависящий в основном от числа Маха на входе в диффузор. При М - 0,2...0,4, а = 0,975...0,985. [c.137] Вернуться к основной статье