Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
Уравнение характеристики водовоздушного инжектора с заданными геометрическими размерами /3//Р1
= JpL(0,5—U0Y (7.21)
Дрр /з V /з /
В частных случаях:
при U0 = O
(АРсЛ =0,5 JeL;
V Дрр /макс /з
266
(7.22)
при ApcIApp = О
(«о)макс = 0,5-^-. (7.23)
T pi
Для определения оптимального /3//рі И достижимого объемного коэффициента инжекции продифференцируем (7.21) по переменной
Уfp 1:
d (-Г^)и (т~)--STT+ TTT •
V Арр J V fpi J (/з/fPt)2 (/з/Zpt)3
Приравнивая эту производную нулю, получаем оптимальное значение /3//Р1:
0Vfpi)onT = 4«о- (7.24)
Подставляя это значение /3//Рі в (7.21), получаем достижимый коэффициент инжекции:
U0 = -—^EJL = 0,0625 . (7.25)
16 A Pc &рс
На рис. 7.60 представлена зависимость U0 от ApcIApp по (7.25).
Характеристика инжектора (/) при значении (/3//рі)опт из (7.24) проходит через точку, определяемую выражением (7.25):
.*??- = —!—(0,5-------^-Л = —.
Дрр 4U0 Ч 4u0' J 16и0
На рис. 7.60 изображены также характеристики инжекторов при различных f Jfpi-
Пример 7.4. Определить достижимые коэффициент инжекции, основные размеры и характеристику водовоздушного инжектора для следующих условий: расход инжектируемого воздуха Gh = 600 м3/ч, требуемое разрешение 20 мм водяного столба (Apc = 200 Па), располагаемый напор насоса 0,3 МПа (Арр = = 0,3-10® Па).
- 4Ol
V Ap9
Рис. 7.60. Достижимые объемные коэффициенты ннжекции водовоздушного инжектора и его характеристики при раз- 0,5 личных falfvl:
штриховая линия — достижимые значения tio по (7.25); сплошные линии — характеристики инжекторов по (7.21); 1-9 — f Jfpj Q
соответственно равно 100,
200, 300, 400, 600. 800, 1000,
2500, 4500
103
[]&ъемный коэффициент инжекции 267
200 WO 600 Vh ,м3/ч Объемный расход инжектируемого воздуха.
Рис. 7.6І. Расчетная kapaktt-ристика ри—Vn инжектора (к примеру 7.4):
dpi = 10,1 мм; di= 196,8 мм; Ар_ = =*0,3 МПа; V = 6,4 и*ч; д — результаты испытаний инжектора при »тих условиях
Определяем достижимый объемный коэффициент инжекцин нз (7.25):
1 300-Ю*
U0 =----------------- 94.
16 200
Основной геометрический параметр нз (7.24)
(/з//рі)опт = 4-94 = 376.
Уравнение характеристики (7.21)
Дрр 376 V 376)
Дрр
при Дрр = 0,3*10®, Spc = 2,12 (188—и0).
Расход рабочей воды
Vp = VJu0 = 600/94 = 6,4 м»/ч = 6400 кг/ч.
Сечение выходного отверстия форсунки при коэффициенте скорости форсунки =0,9
fpl —'
л/Ц
Vp
6400-10« ОЛ,
= 80,5 мм.
0,9-3600 /2-0,3-IO8
V ю-з
Диаметр dpX — 1»13 Vfp1 = 1,13^80,5 — 10,1 мм. Диаметр камеры смешения ds — dpi V/s//pi = 10,1 376 = 195,8 мм.
На рис. 7.61 представлена расчетная характеристика Дре—Vh. Там же нанесены результаты испытаний водовоздушного инжектора с определенными в примере размерами проточной части (см. ниже).
268
7.6.2. Экспериментальные исследования
Экспериментальные исследования водовоздушных инжекторов проводились в Ярославском политехническом институте. В [7] приведены результаты испытаний водовоздушного инжектора. На рис. 7.62i приведены в обобщенных координатах результаты испытаний инжектора с форсункой диаметром dpi = 3 мм и камерой смешения диаметром d3 = 100 мм (JJfp1 = 1110) при различных перепадах давления в форсунке: App = 1,0; 0,8; 0,6; 0,4 МПа, а на рис. 7.63 — характеристики инжектора с той же форсункой dvi = 3 мм при различных диаметрах камеры смешения d3 = 100, 150, 200 мм (соответственно fJfpi= ИЮ, 2500, 4440), при одинаковом перепаде давлений на форсунке App = 0,4 МПа.
Как видно из рис. 7.62 и 7.63, расчетйые характеристики по формуле (7.21) достаточно близки к экспериментальным.
Испытания водоструйных инжекторов проводились также на стенде ВТИ [59]. Схема стенда приведена на рис. 7.64. Объемный расход инжектируемого воздуха определялся путем измерения анемометром его скорости на выходе из установки с последующим умножением значения скорости на площадь выходного сечения.
Напор, создаваемый инжектором, определялся микроманометром. Регулирование напора осуществлялось шибером, установленным перед выходом воздуха из установки. В качестве распиливающего устройства после ряда экспериментов с разными типами форсунок была выбрана центробежно-струйная форсунка, разработанная СКВ ВТИ. Чертеж форсунки представлен на рис. 7.65. Характеристики форсунки с вставками различных диаметров (от 6 до 14 мм) получены экспериментально путем измерения времени заполнения водой из форсунки контрольного объема при установленном перепаде давле-
ЛРс 10г
aPp ff,* 0,3 0,2 0,1
--OA
Ad' o''-
A
0 80 1SO 220 320 "п
Рис. 7.62. Сопоставление расчетной характеристики с результатами испытаний , водовоздушного инжектора в Ярославском политехническом институте у
CfJfp1 — const; Дрр— var):
. d .= 3 мм; d, — 100 мм; /з//о1 = 1110; сплошная линия — расчетная характеристика по Р Р (7.21)
Условные обозначения ... О ? А X
Дрр, МПа ............................. 1,0 0,8 0,6 0,4
