|
меньшей скоростью \у„2. Инжектируемый газ расширяется на входном участке камеры смешения от давления р„ до давления р„2. 13 выходном сечении камеры смешения поток имеет достаточно равномерный профиль скоростей. Под действием разности давлений инжектируемый газ устремляется в камеру. В цилиндрической камере смешения процесс выравнивания скоростей потоков сопровождается также выравниванием их давления и повышением его до рз. Поток имеет среднюю скорость \у3 и статическое давление р3. Относительный расход этого Л газа, называемый коэффициентом инжекции и=—1-у зависит от площадей сопел, С2 от плотности газов и их начальных давлений, от режима работы СА. Несмотря на то, что скорость инжектируемого газа во входном сечении \\'2 обычно меньше скорости инжектирующего газа \уь надлежащим выбором площадей сопел ГР1 и ГН можно обеспечить практически любое значение коэффициента инжекции и. В камеру смешения инжектирующий и инжектируемый газы входят в виде двух раздельных потоков: в общем случае они могут различаться по химическому составу, скоростям, температурам и давлениям. Смешение потоков означает, в конечном счете, выравнивание параметров газов по всему сечению камеры. Весь процесс смешения можно условно разделить на два этапа начальный и основной. Соответственно выделяются два участка смесительной камеры (рисунок 3.4) [2,51]. 94 Рисунок 3.4 Изменение поля скоростей но длине камеры смешения |
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 инжекции и. В камеру смешения инжектирующий и инжектируемый газы входят в виде двух раздельных потоков: в общем случае они могут различаться по химическому составу, скорости, температуре и давлениям. Смешение потоков означает в конечном счете выравнивание параметров газов по всему сечению камеры. Весь процесс смешения можно условно разделить на два этапа начальный и основной. Соответственно выделяются два участка смесительной камеры рис. 3.10 /81,82/. 66 Рисунок 3.10 Изменение поля скоростей по длине камеры смешения Течение в начальном участке камеры смешения с известным приближением можно уподобить турбулентной струе, движущейся в спутном потоке. Ввиду наличия поперечных пульсационных компонентов скорости, свойственных турбулентному движению, потоки внедряются друг в друга, образуя постепенно уширяющуюся зону смешения пограничный слой струи. В пределах пограничного слоя происходит плавное изменение параметров газовой смеси от значений их в инжектирующем газе до значений в инжектируемом газе. Вне пограничного слоя в начальном участке камеры смешения имеются невозмущенные потоки инжектируемого и инжектирующего газов. В начальном участке камеры частицы инжектируемого газа непрерывно захватываются высоконапорной струей и увлекаются ею в зону смешения. Благодаря этому и поддерживается разрежение на входе в смесительную камеру, которое обеспечивает втекание низконапорного газа в инжектор. В зависимости от относительных размеров инжектора с удалением от сопла последовательно |