|
93 Рабочий газ с давлением рр и скоростью \\'р подводится к рабочему соплу 2. Давление газа в сопле снижается от рр до рР = р,„ а скорость увеличивается от до \ур1. Скорость газа чур в сечении ГР на выходе из сопла больше критической скорости ар., которую газ имеет в критическом сечении сопла Рр«. Рабочий газ, выходящий из сопла в приемную камеру со скоростью \урЬ подсасывает из приемной камеры газ, который поступает в приемную камеру с давлением рн. По мере удаления от сопла массовый расход движущегося потока непрерывно увеличивается за счет присоединения массы инжектируемой среды, а поперечное сечение движущегося потока непрерывно растет. На некотором расстоянии от выходного сечения сопла поток, движущийся по направлению к камере смешения, заполняет все сечение Г4 приемной камеры. Массовый расход движущегося потока достигает в этом сечении значения Ор + Он, где Ор расход рабочего газа, кге1; 0„ расход инжектируемого газа, кг-сЛ Профиль скоростей в этом сечении имеет большую неравномерность но радиусу. На границы струи скорость потока мала. На оси струи скорость потока близка к скорости истечения рабочего потока из сопла. Сечение, занимаемое потоком, при дальнейшем движении определяется профилем проточной части СА, так как любое сечение струйного аппарата правее сечения Г4 заполнено движущимся потоком. Сечение Г4 является конечным сечением приемной камеры и начальным сечением камеры смешения. В большинстве случаев, когда основная часть камеры смешения имеет цилиндрическую форму с сечением Г3<^ и движущийся поток проходит через входной участок камеры смешения, на котором его сечение уменьшается от ^ до Г3, скорость потока на этом участке растет, а давление падает. Во входном сечении цилиндрического участка камеры смешения давление инжектируемого потока равно р2. Во входном сечении камеры смешения профиль скоростей весьма неравномерен. Можно условно представить поток во входном сечении состоящим из двух соосных потоков центрального с массовым расходом Ор и большой средней скоростью \ур2 и периферийног о с массовым расходом Он и значительно |
давления инжектируемого потока перед аппаратом, но ниже давления рабочего потока. В пароводяных инжекторах давление смешанного потока может превышать давление рабочего потока. Повышение давления инжектируемого потока без непосредственной затраты механической энергии является основным, принципиальным качеством СА. 3.5.1 Принципиальная схема и процесс работы струйного аппарата На рис. 3.9 представлена принципиальная схема струйного аппарата с цилиндрической камерой смешения. 64 Рисунок 3.9 Схема струйного аппарата: 1 приемная камера, 2 рабочее сопло, 3-камера смешения, 4 диффузор. Рабочий газ с давлением рр и скоростью \ур подводится к рабочему соплу 2. Давление газа в сопле снижается от рр до рР1 = р,„ а скорость увеличивается от \ур до \уР1. Скорость газа \ур! в сечении Гр! на выходе из сопла больше критической скорости ар*, которую газ имеет в критическом сечении сопла Гр*. Рабочий газ, выходящий из сопла в приемную камеру со скоростью \ур1, подсасывает из приемной камеры газ, который поступает в приемную камеру с давлением р„. По мере удаления от сопла массовый расход движущегося потока непрерывно увеличивается за счет присоединения массы инжектируемой среды, а поперечное сечение движущегося потока непрерывно растет. На некотором расстоянии от выходного сечения сопла поток, движущийся по направлению к камере смешения, заполняет все сечение Г4 приемной камеры. Массовый расход движущегося потока достигает в этом сечении значения Ср + С,„ где Ср расход рабочего газа, кг-с'1; С„ расход инжектируемого газа, кг-с'1. Профиль скоростей в этом сечении имеет большую неравномерность по радиусу. На границы струи скорость потока мала. На оси струи скорость потока близка к скорости истечения рабочего потока из сопла. Сечение, занимаемое потоком, при дальнейшем движении определяется профилем проточной части СА, так как любое сечение струйного аппарата правее сечения Г4 заполнено движущимся потоком. Сечение Г4 является конечным сечением приемной камеры и начальным сечением камеры смешения. В большинстве случаев, когда основная часть камеры смешения имеет цилиндрическую форму с сечением Г3<Г4 и движущийся поток проходит через входной участок камеры смешения, на котором его сечение уменьшается от Г4 до Г3, скорость потока на этом участке растет, а давление падает. Во входном сечении цилиндрического участка камеры смешения давление инжектируемого потока равно р2. Во входном сечении камеры смешения профиль скоростей весьма неравномерен. Можно условно представить поток во входном сечении состоящим из двух соосных потоков центрального с массовым расходом Ор и большой средней скоростью \ур2 и периферийного с массовым расходом С„ и значительно меньшей скоростью \ун2. Инжектируемый газ расширяется на входном участке камеры смешения от давления р„ до давления рн2. В выходном сечении камеры смешения поток имеет достаточно равномерный профиль скоростей. Под действием разности давлений инжектируемого газ устремляется в камеру. В цилиндрической камере смешения процесс выравнивания скоростей потоков сопровождается также выравниванием их давления и повышением его до р3. Поток имеет среднюю скорость ^3 и статическое давление р3. Относительный 65 расход этого газа, называемый коэффициентом инжекции и = —, зависит от °2 площадей сопел, от плотности газов и их начальных давлений, от режима работы эжектора. Несмотря на то, что скорость инжектируемого газа во входном сечении \у2 обычно меньше скорости инжектирующего газа \у} надлежащим выбором площадей сопел ГР1 и ГН можно практически любое значение коэффициента |