Процессы в камере смешения

С эффектом вязкости и явлением диффузии, а в некоторых случаях с физико-химическими процессами, например с горением внутри камеры смешения. Несмотря на это, в случае цилиндрической камеры смешения при пренебрежении силами трения на границах камеры смешения во многих случаях, когда смешение в действительности осуществляется, характеристики результирующего потока в сечении 5з можно рассчитать независимо от промежуточных процессов в камере смешения. По аналогии и по существу в эжекторе параметры потоков в сечениях Sl 1 2 и связаны универсальными уравнениями сохранения так же как на сильных разрывах — скачках, которые тоже во многих случаях (но тоже не всегда) можно вводить и рассматривать в рамках моделей идеальных жидкостей или газов независимо от внутренних непрерывных, но резко меняющихся процессов в действительных явлениях, связанных со свойствами вязкости, теплопроводности, с кинетикой химических реакций и т. п. [c.114]

Основное преимущество схемы с центральным подводом пара заключается в возможности организовать процесс в паровом сопле с наибольшей эффективностью. Схема с центральным подводом жидкости при некотором снижении эффективности парового сопла позволяет иметь более высокую эффективность жидкостного сопла, лучше организовать процессы в камере смешения, снизить потери [c.123]

Процессы в камере смешения [c.125]

Процессы в камере смешения завершаются переходом к сверхзвуковому потоку пенной или пузырьковой структуры. При наличии противодавления (достаточной интенсивности) пузырьковое течение скачком преобразуется в однофазное жидкостное течение. [c.130]

С учетом взаимного влияния процессов в камере смешения, скачке конденсации и диффузоре, следует дополнить соотношение [c.147]

Эжектором называется устройство для сжатия и перемещения газа, пара и жидкости. Эжектор — это струйный компрессор. Принцип действия его основан на передаче энергии от одной среды, движущейся с большой скоростью (рабочая среда), другой среде (подсасываемая среда). Сжатие и перемещение подсасываемой среды достигается за счет передачи ей кинетической энергии рабочей среды в процессе их смешения. Устройство и принцип действия эжектора схематически показаны на рис. 1.80. Подлежащий сжатию газ или пар давлением Pi всасывается через патрубок I. Из сопла 2 в камеру смешения 3 истекает газ или пар более высокого давления р . Полученная в камере смешения 3 смесь двух потоков направляется в диффузор 4, в котором происходит трансформация кинетической энергии струи потока в энергию давления. Эта смесь, пройдя диффузор, выходит из эжектора с давлением р2, причем рг < Pi < Pi- [c.104]

Если известны состояние рабочего пара перед соплом и параметры холодильного агента на входе в эжектор, то величину g можно рассчитать по С—s диаграмме (рис. 15-19). На этой диаграмме точка 1 представляет собой состояние рабочего пара по выходе из котла, точка 2 — состояние холодильного агента по выходе из испарителя [(предполагается, что испарение происходит полностью). Точка Г изображает теоретическое состояние потока рабочего пара по выходе из сопла, а точка соответствует действительному состоянию этого потока с учетом потерь в сопле. Если бы процесс в эжекторе был полностью обратим, то состояние смеси на выходе из диффузора изображалось бы точкой 3, лежащей на пересечении изобары рк и прямой смешивания /( 2. При этом, очевидно, состояние потока в камере смешения изображалось бы точкой 3. Вследствие необратимости процесса расширения в сопле и процесса смешения в камере действительное состояние потока в камере смешения будет характеризоваться точкой 4 , а действительное состояние смеси по выходе из эжектора с учетом необратимости процесса в диффузоре — точкой 4ц. Зная это состояние, можно определить расход рабочего пара g. [c.484]

Принцип действия пароструйного компрессора состоит в том, что за счет струи рабочего пара высокого давления пар низкого давления подсасывается в камеру смешения, где протекает процесс активного взаимодействия двух потоков смешанный пар поступает в диффузор, в котором выравнивается давление и происходит преобразование кинетической энергии потока в потенциальную. [c.190]

Вентилятор следует размещать там, где продукты горения имеют наиболее низкую температуру. Часть продуктов горения указанным вентилятором выбрасывается непосредственно в дымовую трубу, а другая часть — в виде возврата в камеру смещения с раскаленными продуктами горения из топки. Гидродинамика всей системы может быть обеспечена работой указанного вентилятора, в частности, при помощи возврата, нагнетаемого в камеру смешения, можно эжектировать газы из топки. Схема на рис. 118, а показывает движение газов в печи с периодическим технологическим процессом, схема на рис. 118, б — движение газов в печи с непрерывным технологическим процессом (движение газов и материала противоточное). Организация движения газов в конвективной печи с внешней рециркуляцией, создаваемой с помощью вентилятора (обычно центробежного) является наиболее эффективным решением вопроса и предоставляет широкие возможности для интенсификации конвективного теплообмена. [c.286]

Все вышеизложенное свидетельствует о том, что хорошо разработанная теория применительно к газоструйным аппаратам требует существенного уточнения применительно к газожидкостным устройствам и в первую очередь с точки зрения процессов, происходящих в камере смешения. В настоящее время уже накоплено достаточно экспериментально-теоретического материала, чтобы утверждать, что определяющим с точки зрения повышения давления в камере смешения является сверхзвуковой скачок давления, в свою очередь являющийся следствием повышенной сжимаемости однородной двухфазной смеси. [c.99]

В холодильном контуре реализуются следующие процессы 11—14 — охлаждение жидкости в холодильнике 14—15 — разгон ее в жидкостном сопле конденсирующего инжектора 15—16 — нагрев жидкости 16—17 — ее адиабатное торможение 17—10 — смешение с капельной средой энергетического контура. Три последних процесса осуществляются в камере смешения конденсирующего инжектора. Замыкающие обратный цикл процессы 10—1Г и IV—11 являются общими для обоих циклов и объяснены выше. [c.26]

При определении Afj принято, что скорость пара перед скачком осталась равной Сцо, а не ni, несмотря на происходящие в камере смешения процессы. Поэтому вводится дополнительная функция I2. учитывающая эту погрешность. Угол поворота потока пара принимается [c.142]

Процесс смешения в потоке. Важной разновидностью процессов смешения является смешение в потоке, которое можно представить себе следующим образом (рис. 7-19). По трубопроводу А в камеру смешения поступает газ (жидкость), параметры состояния которого v , Т , а по трубопроводу В — газ (жидкость) с параметрами pj, Т , г . Расход газа через трубопровод А равен Gj, через трубопровод В — Gj. На входе в камеру сме- [c.253]

Следует подчеркнуть, что величина давления р в камере смешения может быть выбрана различной в зависимости от степени раскрытия вентилей на трубопроводах А В этим процесс смешения в потоке существенно отличается от рассмотренного выше смешения в объеме, где величина давления смеси однозначно определяется исходными параметрами смешиваемых порций газа. [c.254]

При расчете ступени эжектора известными величинами обычно являются следующие параметры состояния рабочего пара в начале процесса расширения и его давление в конце, параметры состояния эжектируемой паровоздушной смеси, поступаюш ей в камеру смешения, ее весовой расход Gj и весовой состав Кроме того, должны быть известны потери в различных частях эжектора или учитываюш ие их коэффициенты. [c.160]

J") И равен Qi=x iv —1з). Образующийся пар после расширения в сопле (процесс J"—2 ) поступает в камеру смешения, где происходит конденсация его (процесс 2"—-2). Необходимая для конденсации пара жидкость поступает после расширения в жидкостном сопле Г—2 ) в камеру смешения и подогревается конденсирующимся паром в процессе 2 —2. Статические параметры жидкости после смешения и конденсации пара определяются точкой 2, а параметры полного торможения — точкой 1, которая может лежать выше исходной изобары торможения пара (точка 1"). Отрезок 1—3 [c.265]

Аппарат работает следующим образом. Исходные компоненты загружаются в камеру смешения 1, под механическим воздействием лопастей 2 перемешаются от торцовых стенок корыта к его центру. При этом происходит процесс выщелачивания или растворения. [c.607]

Реактор типа Саксе для проведения описанного выше процесса состоит из камеры смешения, которая может иметь различную форму диффузора, блока металлической или керамической горелки и камеры сгорания (рис. 6.2.4). В камере смешения J газы должны в предельно короткое время образовать однородную смесь. Завершается эта операция в [c.622]

При выводе уравнений эжекции, дающих связь между параметрами газов во входном и выходном сечениях эжектора, предполагается 1) стенки сопел, камеры смещения и диффузора нетеплопроводны 2) трение газа о стенки камеры смешения отсутствует 3) в камере смешения газы полностью перемешиваются, причем процесс смешения является механическим 4) течение в соплах и диффузоре одномерное 5) газы являются идеальными и физические константы нх (Ср, R, к) не зависят от температуры. Кроме того, принимается, что выходные сечения сопел совпадают с входным сечением камеры смещения Р и толщины выходных кромок сопел равны нулю, так что [c.175]

Таким образом, независимо от характера процесса в камере смешения суммарное теплосодержание смеси, отвечающее состоянию полного торможения, равно сумме полных тенлосодержани эжектирующего и эжектируемого газов. Разделим обе части уравнения (25) на С] и подставпм в него соотношение (24). Пренебрегая различием в теплоёмкостях газов, получим [c.314]

На рис. 14.12,6 показан теоретический цикл в s — 7-диаграмме. Линия 1—2 — адиабатное расширение сухого рабочего иара в соиле эжектора от давления пара в котле р до давления в испарителе / о. Линия 2—4 условно изображает смешение рабочего пара, состояние которого соответствует точке 2, с сухим насыщенным паром из испарителя, состояние которого соответствует точке 4. Состоянию смеси соответствует условная точка 5 при давлении Ро- оПиния 5—5 — сжатие смеси рабочего и холодного иаров при обмене энергией в камере смешения 5 —6 — сжатие смеси в диффузоре до давлетшя конденсации рк 6—7 — конденсация водяных паров в конденсаторе 7—8 — дросселирование части воды в РВ 8—4 — кипение воды в испарителе 7—9 — повышение давления до р за счет работы насоса 9—10 — нагрев воды в котле 10—1 — парообразование в котле. Так как изобар ,i совпадают с левой пограничной кривой, то точки 7 и 9 совпадают. В машине условно мои<1го выделить два цикла прямой /—3—7— 9—10 и обратный холодильный цикл 4—6 —7—8. В действительности процессы прямого и обратного циклов в эжекторе осуществляются одновременно и не могут быть разделены. [c.139]

На рис. 1.81 представлены схема пароэжекторной холодильной установки и ее цикл в координатах Т, s. Сухой насышенный пар массой д кг с параметрами pi и Ti поступает из парогенератора 4 в эжектор 2, где при истечении из сопла б его давление понижается до рг (процесс 1-2 на Ts-диаграмме). В камере смешения Ь он смешивается с 1 кг сухого насыщенного пара, поступающего из холодильника I (точка О) с параметрами рг и Гг, в результате чего получается смесь паров массой (1 д) кг с параметрами рг и (точка с). Далее из камеры смешения смесь поступает в диффузор а эжектора, где происходит повышение ее давления до рз (точка а, процесс с-а). Из эжектора смесь поступает в конденсатор 3, где происходит ее полная конденсация (процесс а-3). Одна часть конденсата массой g кг с помощью насоса 6 (процесс 3-d, работа насоса) поступает в парогенератор 4, другая часть конденсата массой 1 кг — в дроссель 5 в результате дросселирования (процесс J-5) получается влажный пар давлением рг и степенью сухости xs, который далее поступает в холодильник 1. Здесь в результате подвода теплоты пар при постоянном давлении подсушивается до состояния хо = 1 (процесс 5-0), после чего поступает в эжектор 2. В парогенераторе 4 подводится теплота qi, в результате чего д кг конденсата превращается в сухой насыщенный пар давленщя pi (процесс d-1). [c.155]

Весьма важный для практики процесс смешения двух по влажного воздуха можно легко исследовать при помощ и i—d ди мы. Пусть в камеру смешения по двум каналам поступают два п влажного воздуха с количествами сухого воздуха в них соответст Gi и G2 кг сек. Первый поток имеет шарамепры d, Т, ь второйп й 2, 2, 12. В результате смешения из камеры выходит влажный В содержащий G кг свк сухого воздуха с параметрами d, Т, i. ОчеЕ что [c.181]

Используемый в процессе многоступенчатый эжектор [7 ] состоит из сопла в виде вакуумно-распылительной головки и ряда ступеней эжекции воздуха, представляющих собой несколько соосно установленных труб с последовательно увеличивающимся диаметром, каждая из которых представляет собой конфузор с камерой смешения. Поток воды, проходя через вакуумно-распылительную головку, образует вакуумные зоны, создающие условия для объемного вскипания находящихся в воде газов (СОа, Оа и др.). Это способствует выделению значительной части газов из воды и разрушению целостности струи. При выходе из вакуумно-распылительной головки газоводяной поток эжекти-рует окружающий воздух, входит в камеру смешения ступени и [c.109]

Многочисленные экспериментальные исследования работы струйных аппаратов, накопленный опыт их проектирования и эксплуатации привели к необходимости выполнения камеры смешения в них в виде канала постоянного сечения. Существующий подход к анализу условий работы камеры смешения трактует необходимость выполнения их в виде цилиндрического канала определенной протяженности в целях выравнивания профиля скоростей движущихся с различными скоростями на входе в смеситель рабочего и инжектируемого потоков. В свою очередь повышение давления в камере смешения является результатом процесса выравнивания скоростей. Отсюда следует, что при одинаковых скоростях фаз на входе в цилиндрическую камеру смешения газожидкостного струйного насоса повышения давления в камере смешения происходить не будет. Между тем, как будет показано ниже, при определенном соотношении фаз при равенстве их скоростей в однородном двухфазном потоке происходит наибольшее возрастание давления в камере смешения. Особенно наглядным в этом отношении является пример возникновения интенсивного скачка давления в цилиндрическом канале при поступлении в него газонасыщенной жидкости. В результате выделения газа в свободное состояние в канале образуется однородная двухфазная смесь, скольжение фаз в которой отсутствует. При этом наблюдается резкий скачок давления, которое после скачка в десятки и даже сотни раз превышает давление перед скачком. То же явление имеет место в цилиндрическом канале при адиабатном вскипании насыщенной и недогретой до насыщения жидкости [55]. Явление скачка давления может быть реализовано и в цилиндрической камере смешения пароводяного инжектора. При этом в силу описанных ниже причин давление в камере смешения пароводяного инжектора может быть выше давления пара на входе в рабочее сопло. [c.98]

Наряду с широко распространенными в энергетике паровоздупшыми эжекторами в последнее время все чаще применяются водовоздушные эжекторы, работа которых еще мало изучена, а главное, отсутствует полное описание процессов, происходящих при смешении эжектируемого и рабочего потоков. Двухфазная смесь, образующаяся в результате их смешения, если она достаточно однородна, обладает свойствами, существенно отличными от свойств каждого из смешивающихся потоков. Наиболее важным является резкое снижение скорости звука в гомогенной двухфазной смеси, отмеченное в [55], что может привести к возникновению трансзвукового режима течения даже при относительно небольших скоростях (10-50 м/с). Описание процессов, происходящих в водовоздушных эжекторах, и методика их расчета должны учитывать возможность реализащш критического течения в камере смешения эжектора. [c.99]

Зная сопротивление сети, по измеренным значениям давления нагнетания в насосе можно рассчитать значение /3. Результаты этих расчетов представлены на рис. 5.12 (кривая 5). На этом же рисунке представлены сравнительные выходные характеристики пароводяного инжектора, теоретически достижимые в рамках теории, изложенной в [47] (кривая 1), и на основе полученного в данной работе результата (кривая 2) при одинаковых начальных параметрах рабочей и транспортируемой сред. (Геометрия проточной части в обоих случаях будет различной.) Из сравнения видно, что работа насоса при условии наличия двухфазной смеси на входе в камеру смешения оказывается существенно более эффективной, чем при условии обязательной и полной конденсации рабочего пара перед входом в камеру смешения. Физически повышение эффективности работы насоса осуществляется за счет снижения диссипативных потерь в процессе обмена импульсом между паром и жидкостью. В первом случае в основе процесса, имеющего место в инжекторе, лежит механизм теплообмена и обмена количеством движения между транспортируемой и рабочей средой на основе вязкого трения. Во втором случае в основе обмена количеством движения в скачке лежит механизм упругого взаимодействия молекул пара с мелкодиспергированны-ми частицами жидкости. Вклад теплообмена и обмена количеством движения будет тем меньше, чем меньшим будет время протекания обменных процессов. Как было показано в [72], при определенных (максимальных) значениях противодавления скачок давления в камере смешения становится близким к прямому, т.е. время обменных процессов становится минимальным. [c.116]

В паровом сопле Лаваля 1 (рис. 7.2) происходит превращение энтальпии рабочего тела в кинетическую энергию потока пара, с которой он поступает в камеру смешения 3. Через су-живаюш,ееся жидкостное сопло 2 в камеру смешения подается холодная жидкость. В камере смешения происходит обмен импульсом между паром и жидкостью и конденсация пара на жидкости. Коэффициенты теплоотдачи при конденсации смешением на порядок и более превышают коэффициенты теплоотдачи в случае поверхностной конденсации. По длине камеры смешения паросодержание падает. На коротких длинах структура потока меняется от капельного до пузырькового или пенного, где скорость звука резко уменьшается. Поток при умеренных скоростях становится сверхзвуковым и процесс конденсации заканчивается в диффузоре 5. При наличии нагрузки-сопротивления на выходе из инжектора конденсация завершается в совмещенном скачке уплотнения —конденсации, в котором двухфазный поток быстро переходит в однофазное течение жидкости. [c.124]

Общим недостатком ряда экспериментальных исследований процессов в конденсирующих инжекторах является проведение их на моделях с горлом диффузора достаточно большого размера, что затрудняет выявление влияния потерь трения в камере смешения на эффeкtивнo ть. Поэтому полученные данные о потерях нельзя обобщить на модели с малым горлом диффузора. Результаты экспериментального исследования процессов в конденсационном инжекторе с учетом влияния основных геометрических параметров и в первую очередь размера горла диффузора приведены в [81. Они показали, что повышение эффективности конденсирующего инжектора, достигнутое при существенном (почти восьмикратном) уменьшении оказалось намного меньше ожидаемого по теоретическим оценкам [67]. Расчетные значения Рд (без учета трения на стенках камеры смешения) превышают экспериментальные данные в среднем на 70 %. Для выяснения причин такого несоответствия в [81 рассмотрены диссипативные потери в камере смешения. При этом считалось, что суммарные потери в камере создаются затратами энергии на разгон и дробление жидкой фазы, на трение о стенки и на силовое взаимодействие со стенкой. Первая составляющая включается в потери смешения, а две другие определяются по экспериментальным даршым. [c.133]

Поступающие в камеру смешения потоки пара и жидкости имеют существенно различные скорости (соответственно, порядка 1000 и 1 м/с), плотности и температуры. На начальном участке камеры смешения течение расслоенное, в конце — процесс смешения обычно завершается и образуется двухфазный однородный поток пенной (квазипузырьковой) структуры с примерно равными скоростями фаз. Это возможно только при коэффициентах инжек-ции, превосходящих некоторое минимально допустимое значение Umin, определяемое из условий полной конденсации на выходе из диффузора. Для ее осуществления необходимо, чтобы энтальпия среды на выходе из инжектора была не выше энтальпии жидкости при соответствующих давлении рд и температуре [c.140]

В холодильном контуре реализуются следующие процессы расширение в дроссельном вентиле (изоэнтальпийный процесс 8—9) испарение в рефрижераторе (изобарный процесс 9—10) расширение в пассивном сопле эжектора (адиабатный процесс 10—11) нагрев в камере смешения эжектора (процесс 11—12, близкий к изобарному) сжатие в диффузоре эжектора (адиабатный процесс 12—13), охлаждение перегретого пара и его конденсация в холодильнике (изобарный процесс 13—15—8). [c.192]

Решаюш ее значение для смесеобразования имеют входные условия, в то же время смесеобразование не всегда зависит от критерия Рейнольдса. Лишь в одном случае критерий Рейнольдса влияет на смесеобразование — если массообмен протекает при движении смешиваемых сред спутными, т. е. плоскопараллельными, или осесимметричными, потоками. Стоит изменить входные условия (например, раздробить потоки относительно друг друга и направить их под углом 90° или даже 180° и затем в виде обгцего потока ввести в камеру смешения или сгорания), как сам процесс, так и путь смешения перестают зависеть от критерия Рейнольдса. Рассмотрим это на конкретном примере при смешении двух газов — окиси углерода СО и азота N2, поскольку основные физические свойства этих газов очень близки, в частности, при Т = 273° К [c.70]

Распределения статического давления по контуру проточной части инжектора и полного давления вдоль оси представлены на рис. 9-31. Давление на обводах сопл резко уменьшается к выходному сечению. В камере смешения давление меняется так, что процесс взаимодействия паровой и жидкой фаз здесь приблил<енно можно считать изобарическим. [c.268]

Процесс выравнивания скоросте в камере смешения сопровождаете изменением давления, которое расте в цилиндрической камере смешени и достигает конечного значения в диф фузоре на выходе из аппарата. Паро струйные компрессоры являются про стыми, надежными и дешевыми аппа ратами и дают возможность умень шить дросселирование пара на ТЭ1 за счет частичного использования па ра низкого давления из отбора турбин [c.58]

Знать и уметь оценить взаимосвязь между факторами, влияющими на экономичность, устойчивость и работоспособность двигателя, необходимо для того, чтобы облегчить его отработку. Случайные пульсации давления (нестационарное горение) обычно неблагоприятно отражаются на работе двигателя. Несколько случайных возмущений, наложившихся друг на друга, могут привести к неустойчивости. Колебания давления низкой частоты сопровождаются ухудшением стойкости стенки из-за уменьшения толщины пограничного слоя и более высоких коэффициентов теплопередачи. Нестационарное горение оказывает двойственное влияние на удельный импульс. Турбулизация, обусловленная волновыми процессами, улучшает смешение компонентов, т. е. улучшает полноту сгорания в камерах с малой приведенной длиной L. Поперечный поток, однако, смещая точки столкновения струй, может ухудшить вследствие этого степень распыления и понизить удельный импульс. Волновые процессы в камере интенсифицируют теплопередачу и уменьшают размер капель — в этом состоит их положительное влияние. Повышение начальной температуры компонентов топлива способствует повышению удельного импульса благодаря более высокой энтальпии, но иногда влияние температуры оказывается столь значительным, что получаемый эффект не может быть объяснен только энтальпией [68] возможно, сказывается улучшение распыливания за счет уменьшения поверхностного натяжения. Уменьшение коэффициента соотношения компонентов способствует повышению экономичности двигателя в случае внутрикамерного процесса, лимитируемого испарением горючего. В другом двигателе оно может вызвать снижение стойкости стенки из-за перетеканий, обусловленных дисбалансом количеств движения струй. [c.179]

Технологический блок смесителя состоит из трех секций загрузки, смешения и пластикации с дросселирующими элементами и нагнетания, дозирования (рис. 7.1.8). В соответствии с этим каждый вращающийся рабочий вал состоит из трех элементов загрузочного червяка 6, смесительной лопасти 7 и разгрузочного (напорного) червяка 9. Загрузочные червяки с большим межвитковым объемом и глубокой нарезкой захватывают перерабатываемый материал и транспортируют его в камеру смешения, в которой он пластицируется и перемешивается под давлением двумя взаимо-зацепляющимися смесительными лопастями. Давление в камере смешения можно устанавливать, регулируя в достаточно широких пределах величину двух конических дросселирующих зазоров. Кроме того, регулируя площадь поперечного сечения с помощью дросселирующего элемента, можно воздействовать на важнейшие технологические параметры процесса смешения, например, на напряжение сдвига, давление, время пребывания материала в смесительной камере, его температуру и качество смешения. После прохождения дросселирующих зазоров материал попадает в напорные червяки, вращающиеся в отделенных друг от друга полостях корпуса, в котором могут быть предусмотрены дегазационные отверстия. Оба разгрузочных червяка продавливают материал через фильеры или другой формующий инструмент в зависимости от заданной формы экструдата. [c.669]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...