Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
T а б л и ц а 4.2. Значения ApJРн
Отноше-
Коэффициент ннжекцни
ние сеченнй V^pi 0 . 1 2 3 4 5 6
50 0,224 0,206 0,184 0,156 0,121 0,076 0,02
48 0,233 0,214 0,190 0,162 0,122 0,070 0 .
45 0,248 0,226 0,199 0,165 0,120 0,055 —0,024
168
Рис. 4.8. Характеристики Дрс/рн = f (и) струйного инжектора при различных значениях геометрического параметра fjfp*'-
рабочая н инжектируемая среда — воздух; Пр.н = °.*: TJT9 = 0,75
На рис. 4.8 приведены характеристики ApJРн = / (и) инжектора при трех значениях геометрического параметра аппарата /3//р* = 50, 48 и 45. На этом же рисунке штриховой линией представлена характеристика ApJpa струйного инжектора без диффузора при /3//Р* = = 0,48. Характеристика построена по (4.15).
Определим основные размеры инжектора. Критическая скорость рабочего потока по (1.10)
Apci Ap3 Pu Pu
0,21
0,19
0,17
0,15
0,13
0,11
0,09
0,07
0,05
і \ 1 І=«
*
Y ^ і \І5П
S \ WM;/ ’h = f
\ \
\ \
*=w I-J- = SO Y 7D*
/
У \
\ .. [
О
S и.
ар* —
V 2-1,' Ti
287 -400 = 366 м/с.
Критическое сечение рабочего сопла по (2.426) 3,2-336
fp* —-
1,4-0,528-10е
0,001584 м2= 1584 мм2;
¦*р*
-Vt
1584 = 44,9 мм.
Выходное сечение сопла /р1 = IpJqр.н = 1584/0,519 = 3052 мм2;
di = V(4/л)¦ 3052 = 62,4 мм.
Сечение камеры смешения f3 = 48 /р* = 48-1584 = 76 032 мм2;
d3 = V (4/я) -76 032 = 311 мм.
Длина свободной струи
0,37+ 4
Icl =-
¦ 62,4 = 775 мм.
4,4-0,08
Диаметр свободной струи d4 иа расстоянии 775 мм от выходного сечения сопла по (2.57) d, = 1,55-62,4-5 = 484 мм.
Так как dt ~ 484 мм больше d3 = 311 мм, то входной участок камеры смешения выполняется в виде конического перехода, иа котором диаметр изменяется от 484 до 311 мм. При угле раствора 90° длина входного участка камеры смешения /са = 484—311 =473 мм. Расстояние от выходного сечения рабочего сопла до входного сечения цилиндрической камеры смешения Ic = Icl + + Icz = 775 + 173 = 948 мм. Длина цилиндрической камеры смешения по (2.60) Ik= 7-311 = 2177 мм. Общий вид газоструйного инжектора показан на рис. 4.9. '
W
Пример 4.3. Для условий, указанных в примере 4.2, определить достижимый перепад давлений Др8 в струйном инжекторе без диффузора.
Решение. Определяем оптимальное отношение (fa/fp*)onT по (4.20) и (4.25):
а = 0,95 0,975 0,519 = 0,48;
6= — (0,95-0,975 +2-0,193[7,8-52(0,975-0,925 — 0,5)-7,5 42]} = —57,6;
с= 2 7,8-52= 145 •
0,570
h _ 57,6+ V57.62— 4-0,48-145
р*
2-0,48
= 117.
Определяем достижимый относительный перепад давлений ApaIpa по (4.15). Предварительно находим fvJf3 = 0,00855; /р1//р* = 1/<7P.H= (1/0,519)=1,9268; fpjfu2 = fpJ(h-fsl) = UWaIfv.) - Mp,) 1 = 1/(117-1,927) = 0,00869; Ap3Ipa = 10-0,00855 [0-1,927+ 0,95-0,975-0,740-1,7+ (0,975-0,925 —0,5)Х Х0.470-7,5-.0,00869-42 - 0,470-7,25-0,00855-52]= 0,0542.
Из сравнения полученного относительного перепада давлений Ap3Ipn с относительным перепадом давлений ApJpn (см. пример 4.2) видно, что при отказе от диффузора относительный перепад давлений снизился в ApJAp3 = = 0,122/0,0542= 2,25 раза.
При работе без диффузора Ps= рн-1,0542 = 0,1054 МПа = 105 кПа.
Относительный перепад давлений инжектируемого потока иа входном участке камеры смешения по (4.39)
ДРк
0,3-1,4-0,634-0,528-7,5
Pb
0,9252-0, \( 117---------------!-V
V 0,519 )
42 = 0,0248;
P J Pu = 1 — (Лрк/рн) = 1 — 0,0248 = 0,9752; рг = 0,1-0,975 = 0,0975 МПа = 97,5кПа.
На рис. 4.7 штриховой линией показан характер изменения давления в проточной части струйного инжектора без диффузора.
т
\
ГЛАВА ПЯТАЯ СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ
5.1. Характеристики струйных насосов
Струйными насосами называются струйные аппараты, в которых обе взаимодействующие среды и смешанная среда могут считаться неупругими.
Уравнение характеристики струйных насосов может быть получено как на основе уравнения характеристики струйных компрессоров или газоструйных инжекторов путем введения в него условия неупругости всех взаимодействующих сред (kp = ka = kc = счі), так и путем непосредственного вывода этого уравнения на основе закона импульсов. При использовании уравнения газоструйных компрессоров требуется вводить в уравнение характеристики струйного насоса уточнение, так как при выводе исходного уравнения характеристики газоструйного компрессора расход рабочей среды через сопло принимался не зависящим от коэффициента скорости сопла [см. (2.42)]. Для газоструйных аппаратов такое допущение не приводит к практически заметной ошибке, так как основные потери имеют обычно место в расширяющейся части рабочего сопла. Наличие потерь в сопле (фі <1) приводит к снижению выходной скорости рабочего потока из сопла, что учитывается введением в расчет коэффициента скорости Фх <1, но не отражается на значении расхода.
В струйных насосах такое допущение приводит к более существенной погрешности, так как расход неупругой рабочей среды через сопло прямо пропорционален коэффициенту скорости рабочего сопла:
