Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
В бездиффузорных струйных компрессорах, как и в струйных компрессорах с диффузорами, может иметь место (ы„р) 2 V® < 0. в двух случаях:
1) когда числитель выражения (2.366) меньше нуля, т. е. при
Mc3 >— <7ps, что является признаком невозможности работы ком-Рз
прессора при этом режиме, так как и У© < (ыпр)2 V® <
2) когда знаменатель выражения (2.366) меньше нуля, т. е. при COe3 >р3/рИ, что является признаком того, что в рассматриваемом режиме (Uup)i У@ = cv). В указанных условиях (ыпр)2 V® не мо' жет иметь места и поэтому его не следует учитывать.
Достижимые коэффициенты инжекции и или достижимые степени повышения давления рс1рн бездиффузорных компрессо]ров ниже, чем аппаратов с диффузорами. Порядок расчета достижимых параметров бездиффузорных аппаратов такой же, как для аппаратов с диффузорами.
Пример 2.3. Параметры рабочего и инжектируемого потоков водяного пара перед бездиффузорнЫм струйным компрессором такие же, как и в примере 2.1, а именно: рр = 3 МПа; tp= 400 °С = 673 К; Vp = 0,09933 м3/кг; Ap = = 3232 кДж/кг; рн = 0,3 МПа; t„ = 180 °С = 453 К; vH = 0,6838 м3/кг; A11 = = 2824 кДж/кг. Требуемое давление сжатия р3 = 0,6 МПа. Определить достижимый коэффициент инжекции,
^59
T а б л и д а 2.3. Расчет достижимого коэффициента
^cs «CS псз “сз (“пр)аУ в Предварительные
1® > а ... .1 ffH 2 Чі2
0,9 0,988 0,619 1,59 0,01 0,01 0Д)877 0,05
0,8 0,953 0,685 1,39 0,083 0,083 0,45 0,29
0,7 0,895 0,751 1,19 0,19 0,19 0,65 0,45
0,66 0,865 0,776 1,115 0,255 0,255 0,71 0,50
0,62 0,832 0,800 1,04 0,335 0,335 0,765 0,55
0,6 0,815 0,812 1,003 0,383 0,315 0,697 0,48
0,5 0,713 0,866 0,823 0,768 0,312 0,526 0,35
0,4 0,594 0,913 0,651 2 0,236 0,316 0,2
0,3 0,460 0,950 0,484 — 0,14 0,144 0,09
— — — — — — — —
Решение. В данном случае, как н в примере 2.1, Ap=Ah = 1,3, Rp = Rn = = 0,5 кДж/(кг-град). Критические скорости рабочего и инжектируемого потоков: ар, = 580 м/с; а„, = 482 м/с; д/в = ан*/ор* = 0,83; 1/У в = 1,2.
По заданию Пр.н =0,1. Определяем по газодинамическим таблицам Х,р н = = 1,77; qp_ н = 0,49; Пр5 = Пр.н Пр , = 0,1-0,546 = 0,0546; qps = 0,326. Проверяем, иет лн области, в которой работа струйного компрессора невозможна. Эта область определяется неравенством
Oc3 > qp 5 = — 0,326 = 1,63.
Ps 0,6
Этой области соответствуют Xcs > 0,92; ^cs > 0,992; Пс 3 ^ 0,602. Таким образом, в области Xcs > 0,92 работа безднффузорного компрессора невозможна. Проводим расчет для ряда значений Xc3 <0,92. Задаемся значением Xc3 = 0,9. Определяем по газодинамическим таблицам ^c3 = 0,988; Ilcs= 0,619; Wc3 = = 1,59. Находим (ипр)г л/в по (2.366):
о, з і________Ju_____i_
(«пр)2 Ув= -----3—0j326_ = Oj0l
J . 0,3 1
0,6 1,59
Определяем ?на по (2.356):
0.01 _______________________
инжекции бездиффузорного струйного компрессора
значения- Уточнённые значення Расчетные зиачеиия
ПН2 u Ve qH 2 ^И2 ПН2 и Ve и Ve U
0,999 0,026 _ 0,01 0,012
0,453 0,14 — — — — 0,083 ол
0,89 0,23 — — — — 0,19 0,23
0,866 0,31 — — — — 0,255 0,31
0,840 0,322 0,745 0,53 0,851 0,315 0,315 0,38
0,876 0,312 — — 0,312 0,374
0,933 0,279 0,493 0,33 0,940 0,263 — —
0,263 0,467 0,31 0,947 0,24 — —
0,25 0,451 0,30 0,950 0,242 — —
—. 0,242 0,439 0,28 0,956 0,236 0,236 0,283
0,978 0,199 0,278 0,17 0,984 0,175 — —
0,175 0,250 0,16 0,986 0,159 — —
.— 0,159 0,232 0,15 0,987 0,149 — —
0,149 0,220 0,14 0,989 0,140 0,14 0,17
0,995 0,104 0,111 0,07 0,997 0,081 — —
0,081 0,088 0,05 0,999 0,064 — —
¦ — 0,064 0,072 0,05 0,999 0,053 —• —
— 0,053 0,060 0,04 0,999 0,044 0,044 0,053
Находим по газодинамическим таблицам Xa2 = 0,05; ПНа = 0,998. Определяем коэффициент инжекции по (2.326) — (2.346):
*бз=1 +
0,3
(?-)
К S4 = 1 •
1,3 0,546 0,9-0,49 0,6 0,3
•= 1,32;
¦ 0,998
1,3 0,546 0,9 0,0877 0,925-1,77- 1,32-0,9
= 18,9;
= 0,2.
3,16-0,9 — 0,9-0,71
0,2 > (Unp)aVe =0,1, принимаем и V© =
Поскольку полученное и V®
= 0,1.
Аналогичные расчеты проведены при других значениях л,сз. Результаты 'расчета приведены в табл. 2.3. Как следует из табл. 2.3, максимальный коэффициент инжекции и = 0,38 достигается при приведенной изоэктропиой скорости смешанного потока в выходном сечеинн 3-3 камеры смешения Xc3 = 0,62. При этом приведенная изоэитропная скорость инжектируемого потока во входном сеченни 2-2 камеры смешения Х,Н2 = 0,28.
На рис. 2.8 сопоставлены достижимые коэффициенты инжекции струйных компрессоров с диффузорами и без диффузоров при одних и тех же параметрах взаимодействующих сред; рр/ри = Ю; pJpH = 2; р Jpyi = 2; У© = 0,83. Как видно из рис. 2.8, достижимый коэффициент инжекции бездиффузорных струйных компрессоров ниже, чем
61
Рис. 2.8. Сопоставление достижимых коэффициентов инжекции струйных компрессоров с диффузорами и без диффузоров при одних и тех же параметрах взаимодействующих потоков: рр/рн = = 10; рJp9 = 2; ра/рн = 2; У© = 0,83
у компрессоров с диффузорами. При этом оптимальное значение Acs, при котором достигается максимальный коэффициент инжекции, у бездиффузорных компрессоров ниже, чем у компрессоров с диффузорами. Это объясняется тем, что в бездиффузорных аппаратах кинетическая энергия смешанного потока в выходном сечении камеры смешения не используется для повышения давлення этого потока и поэтому является потерей работоспособной энергии. Снижение A-C3 приводит к снижению этой потери.
