Параметры эжектора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ральном подводе активного газа его сопла можно расположить по сечению любым наперед заданным образом и получить несколько параллельно работающих эжекторов с меньшими поперечными и соответственно продольными размерами. В случае периферийного подвода активного газа со стенки камеры смешения процессы смешения и распределения активного газа по сечению являются взаимосвязанными и имеют некоторые взаимные ограничения. Тем не менее, проведенные в 1954-1957 гг. В. К. Щукиным и Б.В. Кульпиным опыты показали, что и в этом случае (рис. 1.1б) при увеличении числа сопел характеристики эжектора вначале улучшаются, а оптимальная длина камеры смешения уменьшается. Первая попытка создания на базе данного одноступенчатого эжектора систем газовых эжекторов с большой степенью сжатия принадлежит, по-видимому, В.Т. Харитонову, хотя многосопельно - многоступенчатые паровые эжекторы известны давно. Ряд работ в этом направлении был выполнен также Ю. Н. Васильевым.
Так же в литературе описывается и другой способ усовершенствования эжектора, а именно ГАЗОВЫЙ ЭЖЕКТОР С НЕЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРФОРИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ НА ГРАНИЦЕ СМЕШИВАЕМЫХ СТРУЙ [5]. На основании анализа течения смешиваемых струй в перфорированном насадке сопла газового эжектора сделан вывод о том, что применение нецилиндрических перфорированных стенок может улучшать предельные характеристики эжектора на всех его режимах, в том числе и при больших приведенных расходах низконапорного газа. Приводятся результаты экспериментального исследования серии эжекторов с конической перфорированной стенкой. При оптимальных параметрах стенки на режиме q (?1) = 0,8 получена втрое большая степень сжатия, чем у классического эжектора.
Оптимальным режимом работы газового эжектора при больших отношениях давлений смешиваемых газов и малых коэффициентах эжекции является критический режим. В этом случае сверхзвуковая высоконапорная струя, вытекая в пространство с пониженным давлением, расширяется и поджимает низконапорную струю. М.Д. Миллионщиков и Г.М. Рябинков показали [8], что в минимальном сечении низконапорной струи на критическом режиме устанавливается звуковая скорость. В эжекторе с заданной геометрией при постоянном отношении полных давлений смешиваемых газов изменением степени сжатия нельзя увеличить коэффициент эжекции выше критического значения. Наступление критического режима [9], ограничивает возможности газового эжектора, значительно снижая его максимальную степень сжатия и максимальный коэффициент эжекции по сравнению с тем, что дают уравнения механики без рассмотрения вопроса о совместимости струй в камере смешения. Поэтому одним из путей улучшения характеристик газового эжектора является изменение условий запирания низконапорной струи.
Так же существует метод усовершенствования эжекторов с помощью интенсификации смешения (происходит задержка установления режима запирания газа в сечение запирания). В экспериментальном исследовании эжектора с сужающейся камерой показано, что интенсификация смешения при соответствующем уменьшении длины камеры позволила улучшить расходные характеристики. В качестве устройств формирования вихрей использованы щелевые насадки, шевроны, табы. Зубцы (треугольной формы), являющиеся непрерывным продолжением внутренней поверхности сопла, в современной литературе называется шевронами. Шевроны эффективны при больших нераiетностях струи.
Поэтому эксперименты с ними выполнены при уменьшенных расходах низконапорного газа. Реальная модель была испытана в ИТПМ (Институт теоретической прикладной механики), наряду с щелевыми насадками и табами.
Лучшего результата удалось достичь при использовании коротких тупых зубцов насадка. В этом случае лучший результат получен при использовании конуса камеры d53/d39 с углом наклона образующей - 3,5. Эжектор удалось запустить при длине цилиндрического участка до 100мм, давление запуска `p0p ? 37.
В этом эжекторе по-прежнему использовалось профилированное сопло с углом наклона выходной кромки ?1. Зубцы, являющиеся непрерывным продолжением внутренней поверхности сопла с углом излома до 3, в современной литературе называются шевронами. Насадок содержал 6 шевронов в виде равносторонних треугольников, вырезанных в конической поверхности с углом наклона образующей +2,5 и примыкающих друг к другу без промежутков рис. 1.17 с мерным соплом d=12 мм получены рекордные значения k=0,177 при ?=11,5 (`p0s = 0,087; Gs = 0,0264 кг/с). Для справки: значения получены при `p0p ? 33,4; Gp = 0,148 кг/с; нераiетность струи n=1,8; раiетный приведенный расход в выходном сечении горла q(?)=0,9; расiитанный по одномерной теории коэффициент скорости на входе в горло ?=1,39.
Наилучший результат (максимальный коэффициент эжекции или максимальная степень сжатия) показал вариант с 8 шевронами.
? = 13,374; n = 0,148.
Про оптимум от 6-8.
Видно, что вариант с 6 шевронами очень близок к варианту с 8. Разница составляет 3%.
Проведено сравнение двух вариантов эжекторов, с насадком и без него. Наличие насадка увеличивает коэффициент эжекции на 17%.
Исследовано влияние количества шевронов на коэффициент эжекции. Выяснено, что наибольший коэффициент эжекции соответствует эжектору с насадком с 8 шевронами, а наименьший эжектору с насадком с 4 шевронами. Следовательно, система восстановления давления на базе эжектора с 8 шевронами будет иметь меньшие габариты и веса, чем прочие исследованные эжекторы iетырьмя и шестью шевронами.
Из состояния в