К расчету первого критического режима сверхзвукового газового эжектора с конической камерой смешения - page 6

ком участке конической КС диаметра
d
1
. В этом случае коэффициент
эжекции при работе эжектора на первом критическом режиме может,
например, рассчитываться также с использованием уравнений, приве-
денных в работе [1]. Если
l
ст
будет больше
l
1
, то сечение запирания
будет располагаться в конической части КС. В этом случае для опре-
деления коэффициента эжекции на первом критическом режиме не-
обходимо знать площадь, занимаемую пассивным потоком в сечении
запирания для последующего расчета его расхода. Для этого опреде-
лим диаметр
d
4
сечения запирания конической КС, расположенного
на расстоянии
l
ст
от входа в нее (см. рис. 1):
d
4
=
d
1
2 (
l
ст
l
1
) tg
α
кс
,
(9)
где
α
кс
— угол конусности КС.
Если окажется, что
d
4
d
a
4
, то реализуется режим запирания
эжектора, при котором расширяющаяся активная струя достигает сте-
нок КС, и для протекания пассивного потока не остается площади в
сечении запирания КС. В этом случае коэффициент эжекции, согласно
теории, становится равным нулю. Однако в эксперименте наблюдается
отсос некоторого количества пассивного газа.
Если
d
4
> d
a
4
, то пассивный поток в сечении запирания 4–4 зани-
мает площадь
F
п4
=
π
4
d
2
4
d
2
a
4
.
(10)
Расход пассивного потока, используя формулы (1), (3), уравне-
ние состояния идеального газа и учитывая, что в сечении запирания
λ
4
= 1
, запишем
G
п
=
ρ
п4
λ
п4
a
кп
F
п4
=
P
п1
F
п4
p
R
п
T
п
vuut
n
п
2
n
п
+ 1
n
п
+1
n
п
1
.
(11)
Расход активного потока газа через сверхзвуковое сопло находим по
известной формуле (см., например, [1]):
G
a
=
ν
a
к
P
a
0
a
к
a
f
a
F
a
1
R
a
T
a
2
n
a
+ 1
1
n
a
1
,
(12)
где
ν
a
к
— коэффициент потерь полного давления для дозвукового
участка сопла;
f
a
=
F
кр
/F
a
1
— степень расширения сверхзвукового
сопла;
F
кр
— площадь критического сечения сопла;
P
a
0
=
P
a
1
a
полное давление активного газа на входе в сопло (
ν
a
— коэффициент
потерь полного давления в сверхзвуковом сопле). После этого опреде-
ляется коэффициент эжекции
K
1
для сверхзвукового газового эжектора
при его работе на первом критическом режиме
K
1
=
G
п
/G
a
.
Для расчета по уравнениям эжекции, приведенным в работе [1], па-
раметров смеси газов в выходном сечении конической КС при работе
66 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 4
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook