Диаметр
d
a
4
сверхзвуковой активной струи в сечении запирания
найдем из уравнения сохранения расхода активного потока на участке
КС между сечениями 1–1 и 4–4 (см. рис. 1)
ρ
a
ε
(
λ
a
1
)
a
к
a
λ
a
1
F
a
1
=
ρ
a
ε
(
λ
a
4
)
a
к
a
λ
a
4
F
a
4
,
(6)
где
F
a
1
, F
a
4
— площади, занимаемые активным потоком газа в сечениях
1–1 и 4–4 камеры смешения,
a
к
a
— критическая скорость активного
газа. Из уравнения (6), используя формулу (3), находим
d
a
4
=
d
a
1
vuuuuuuut
λ
a
1
1
−
n
a
−
1
n
a
+ 1
λ
2
a
1
1
n
a
−
1
λ
a
4
1
−
n
a
−
1
n
a
+ 1
λ
2
a
4
1
n
a
−
1
,
где
d
a
1
— диаметр выходного сечения сопла активного газа.
Для определения соотношений между параметрами пассивного по-
тока газа в сечении запирания 4–4 и выходным сечением 1–1 камеры
смешения необходимо знание площади
F
п4
, занимаемой этим потоком
в сечении запирания. Пассивный поток течет в кольцевом сужающем-
ся канале, образованном стенкой конической КС и границей расши-
ряющейся сверхзвуковой активной струи (см. рис. 1). Для определе-
ния угла расширения активной струи
α
ст
, образованной границей этой
струи с направлением потока, истекающего из сопла, воспользуемся
рекомендованной в работе [6] приближенной зависимостью
α
ст
=
A λ
3
a
4
−
λ
3
a
1
,
(7)
где
A
— постоянный коэффициент.
В рассматриваемом случае дозвуковой попутный поток пассивного
газа, в который истекает недорасширенная сверхзвуковая струя актив-
ного газа, является ускоряющимся до скорости звука потоком, ограни-
ченным стенкой КС. Поэтому коэффициент
A
в формуле (7) должен
отличаться от приведенного в работе [6], полученного для случая ис-
течения недорасширенной струи в свободное пространство. Как будет
показано далее, удовлетворительное согласование результатов расчета
параметров первого критического режима работы рассматриваемого
эжектора с представленным экспериментом достигается при коэффи-
циенте
A
= 2
,
2
.
Расстояние
l
ст
от среза активного сопла до сечения запирания (см.
рис. 1) определим по формуле
l
ст
=
d
a
4
−
d
a
1
2 tg
α
ст
.
(8)
Если расстояние
l
ст
будет меньше (равно) расстояния
l
1
(см. рис. 1),
то сечение запирания будет располагаться на входном цилиндричес-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 4 65
