газа, равная скорости звука, достигается на некотором расстоянии
l
ст
от среза сопла, там, где площадь расширяющейся сверхзвуковой струи
становится наибольшей. Это сечение 4–4 на рис. 1 называют сечени-
ем запирания, так как в случае уменьшения за ним противодавления
не изменяется картина течения потоков между входным сечением 1–1
камеры смешения и сечением запирания 4–4, а значит не изменяется
при этом и коэффициент эжекции
K
, равный отношению массового
расхода пассивного газа
G
п
к массовому расходу активного газа
G
a
.
Знание параметров активного и пассивного потоков в сечении запи-
рания необходимо для определения коэффициента эжекции на первом
критическом режиме работы эжектора.
Найдем соотношение между параметрами потоков во входном се-
чении 1–1 камеры смешения и сечением запирания 4–4 (см. рис. 1).
При этом считаем, что из расчета сверхзвукового сопла заданной гео-
метрии известно полное давление
P
a
1
, температура торможения
T
a
и
приведенная скорость
λ
a
1
активного газа на срезе сопла, совмещенного
с входным сечением КС. Приведенная скорость
λ
=
V/a
к
представляет
собой отношение истинной скорости
V
к его критической скорости:
a
к
=
r
2
n
n
+ 1
RT ,
(1)
где
n
— показатель адиабаты;
R
— газовая постоянная;
T
— температу-
ра торможения газа. Известно также полное давление
P
п1
, температура
торможения
T
п
пассивного газа во входном сечении 1–1 камеры сме-
шения с заданной геометрией и состав смешивающихся газов. Здесь и
далее параметры активного газа отмечены в нижнем индексе буквой
a
, параметры пассивного газа — буквой “п”, а цифрой — сечение эжек-
тора, к которому относится параметр. В верхнем индексе обозначает
параметр изoэнтропически заторможенного потока. Все обозначения,
приведенные в настоящей статье, полностью соответствуют обозначе-
ниям, принятым в работах [1–3].
Предполагаем, что активный и пассивный газы на участке между
сечениями 1–1 и 4–4 не смешиваются и их полные давления, темпе-
ратуры торможения и расходы остаются постоянными. Данное допу-
щение весьма близко к действительной картине течения в силу того,
что сверхзвуковая струя, в отличие от дозвуковой, имеет повышен-
ную устойчивость к размыванию ее границ при истечении в газовое
пространство и поэтому имеет практически непроницаемую для пас-
сивного потока границу на расстоянии нескольких калибров от сопла.
Кроме того, считаем, что потоки активного и пассивного газов в се-
чении запирания 4–4 являются одномерными, т.е. имеют постоянные
по сечению параметры. Также пренебрегаем силой трения потока о
стенку на рассматриваемом участке КС. Все это позволяет применять
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 4 63
