Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
и ПР2 находят по значению функции дръ определяемой по (2.66). Га-
зодинамические функции Ah2 и Пн2 НЭХОДЯТ ПО значению функции 0,2, определяемой по (2.66).
Если значение рп заранее не известно, то им предварительно задаются, а затем проверяют по значению рв, найденному по (2.68).
Значение функции Ac3-находят по (оСз, определяемой по формуле
(0СЗ = -^- = A--HEi-ЖJjul (1+и). (2.69а)
Псз kc Пс* рз Яр* fз
В частном случае при kp = kH — k и jRp = jRh
(Oc3= +ил/в). (2.696)
Псз Рз /з
Если значение р9 заранее не известно, то для нахождения (Oc3 по
(2.69) предварительно задаются значением ра, определяют (осз, находят Асз, подставляют найденные значения в (2.67) и находят искомую степень сжатия pjp» при данном - коэффициенте инжекции и. При несовпадении предварительно принятого значения р3 с полученными по (2.67) задаются новым, более точным значением ра и повторяют расчет.
Знание характеристик струйных аппаратов является необходимым условием их грамотного проектирования и эксплуатации. Характеристика позволяет заранее установить возможный диапазон использования аппарата заданных размеров и режим работы его при изменении параметров рабочей, инжектируемой или сжатой среды. Характеристика струйного аппарата может быть использована как эталон при оценке результатов испытаний работающих аппаратов. Несовпадение действительной характеристики струйного аппарата с расчетной свидетельствует о дефектности аппарата. По характеру отклонения действительной характеристики от расчетной можно расшифровать существо дефекта.
2.7. Влияние основных геометрических параметров аппарата на его характеристику
Основное значение для характеристики газоструйного аппарата имеет отношение /У/p*. При малом значении отношения /3//Р* аппараты являются высоконапорными. Такие аппараты развивают высокую степень сжатия, но отличаются низкими значениями коэффициентов инжекции. При увеличении отношения /3//р* снижается степень сжатия аппарата и растет коэффициент инжекции. Второй геометри-
79
ческий параметр fpjfp* оказывает заметное влияние на характеристику газоструйного аппарата только при очень больших степенях расширения рабочего потока (рр/рн >20 4-30).
При умеренных степенях расширения рабочего потока параметр /рі//р* оказывает небольшое влияние на характеристику аппарата. Это положение можно установить непосредственным расчетом по уравнению характеристики. Оно также подтверждается опытом.
Как видно из (2.646) и (2.686), при одинаковых показателях адиабаты и одинаковых газовых постоянных рабочего и инжектируемого потоков, т. е. при kp = kn п Rp = Rb, в струйном компрессоре заданных геометрических размеров постоянному отношению внешних давлений Pplрн и pjрк соответствует постоянное значение произведения и д/0 = const, откуда
Это значит, что при заданном режиме внешних давлений коэффициент инжекции газоструйного аппарата пропорционален корню квадратному из отношения абсолютных температур рабочего и инжектируемого потоков. Коэффициент инжекции увеличивается при повышении температуры рабочего потока и снижается при повышении температуры инжектируемого потока.
Легко показать, что для струйного аппарата заданных размеров постоянным значениям внешних давлений рР, ря, рс и произведения «д/0 соответствуют постоянные значения всех газодинамических функций, входящих в (2.646) и (2.686). В самом деле, значения газодинамических функций рабочего потока ЯР2 и ПР2 определяются однозначно по газодинамической функции qP2, которая, как показывает уравнение (2.66), равна отношению сечений fpjfpi.
Значения газодинамических функций инжектируемого потока' ЯН2 и IIhг определяются однозначно по газодинамической функции qK2, которая находится по (2.66).
Как видно из (2.666), при рР!рн = const, /р*//н2 — const, и д/<ЁГ = = const значение qU2 = const. Следовательно, значения K2 и ПН2 постоянны.
Значения газодинамических функций сжатого потока К я и Псз определяются однозначно по газодинамической функции qC3, которая определяется уравнением (2.666). _
При pplpc = const, /р*//3 = const и и д/0 = const значение qc3 = = const, Следовательно, значения Icя и Псз также постоянны.
2.8. Влияние температур смешиваемых потоков на работу струйного аппарата
(2.70)
80
Значение (Ocs находится по (2.696). При рр!р3 = const, fpJf3 — = const, и V® = const значение озсэ = const. Следовательно, значения Ясз, <7с3 и Псз также постоянны.
Рассмотрим, как отражаются на расходах рабочего и инжектируемого потоков через струйный аппарат (Gp и Gh) изменения начальных температур этих потоков (Tp и Т„) при условии, что давления этих потоков рр и рв остаются постоянными.
На основе (2.436) расход рабочего потока
На основе (2.70) и (2.71) можно записать расход инжектируемого потока:
Уравнения (2.71) и (2.72) показывают, что в газоструйных компрессорах изменение начальной температуры одного из потоков (рабочего или инжектируемого) влияет только на расход этого потока и не влияет на расход второго смешиваемого с ним потока, причем расход каждого из смешиваемых потоков изменяется обратно пропорционально корню квадратному от абсолютной температуры этого потока перед аппаратом. Это свойство газоструйных аппаратов со сверхкритической степенью расширения рабочего потока было установлено Г. Н. Абрамовичем [1].
