Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
сопло с <tpif = 6 мм:
«пр = 0,0106 (102---------------Vh-
V Яр. и '
Задаваясь определенными значениями р„, по таблицам газодинамических функций находим соответствующие значения др н н определяем ипр. Результаты расчета сведены в табл. 3.7 и представлены на рис. 3.8, на котором показаны также результаты испытаний эжектора (см. § 3.7). Излом характеристики имеет место при значении рн = рр1, чему соответствует 1/<7р.н = /рі//р».
Для сопла с dp» = 7 мм, как видно из таблицы, »тому условию отвечает значение рн = 6,4 кПа, а для сопла с dp* = 6 мм н dp, = 4 мм рн = 5 кПа.
1 Эти условия соответствуют проведенным опытам (см. § 3,8).
122
Таблица 3.6. Основные данные для расчета характеристики
эжектора
Диаметр критического сечения сопла, мм Диаметр выходного сечення сопла, мм ^Pl fP* fp* fp* Расход рабочего пара, кг/ч
7 37 28 51,0 74,5 313
6 36 36 69,5 102,0 230
4 24 36 157,0 229,0 100
Таблица 3.7. К примеру 3.6 (результаты расчета)
Диаметр критического сечення сопла, мм Давление инжектируемого потока, к Па Газоднна фун Пр. и ч мнческне кцнн "р. H Предельный коэффициент инжекции <и)пр Расход инжектируемого потока, кг/ч
3 0,00187 0,0185 0,0645 20,2
7 4 0,00250 0,0238 0,1370 42,7
5 0,00313 0,0227 0,2040 64,0
6,4 0,00400 0,0357 0,3120 97,8
8 0,0050 0,0357 0,3900 122,0
2 0,00125 0,0132 0,0546 12,6
3 0,00187 0,0185 0,1510 34,7
6 4 0,0025 0,0238 0,2490 57,3
5 0,00310 0,0276 0,3470 80,0
6 0,00375 0,0276 0,4160 95,7
1 0,000625 0,00725 0,094 9,4
4 2 0,00125 0,0132 0,32 32,0
4 0,0025 0,0235 0,78 78,0
5 0,00310 0,0276 1,01 101,0
6 0,00375 0,0276 1,21 121,0
T а б л и ц а 3.8. Основные данные для расчета предельных противодавлений эжектора (к примеру 3.7)
Диаметр ¦критического сечення сопла, мм Диаметр выходного ‘сечення, MM Л_ fs fl12 fs Газодинамические функции
V Прг *"р2
7 37 0,548 1,582 0,0357 0,00425 2,765
6 36 0,518 1,612 0,0278 0,00310 2,820
4 24 0,230 1,900 0,0278 0,00310 2,820
123
* 50
tz
ж
«о
У
I 30
ад
«
I 20 I
d
oS
(Pc)лр
(р ;)прЗ — —- -
Сопло, dp*=7MM,d1=37 мм
S
«о tu
3 *
:с
<ъ
^cS
&:
=S
:t
S
S
-+-+"
Pc
40
30
20
(Рс)п р
(Ре)пP — 5 __ Г' —— —-
Сопло, d.p*=6MM ,di=36 мм
20 HO
ВО 80 Расход
100 120 0 20 инжектируемого Воздуха
40 60
Gh, кг/ч
Рис. 3:8. Расчетные характеристики первой ступени эжектора при различных значениях основного геометрического параметра /3//р* (к примерам 3.6 и 3.7)
Пример 3.7. Для условий предыдущего примера построить линии предельных противодавлений по приближенной формуле (3.39) и точной формуле (3.17а). В последнем случае значение а принять равным 0,5 (см. § 3.7).
Исходные данные. Камера смешения:
У/з= ? = (73/50)2 яа 2,13.
Основные данные для расчета предельных противодавлений приведены в табл. 3.8.
Решение. Для сопла с dp* = 6 мм /м//р.= 1,612-69,5= 112.
На основе уравнения (2.66а)
<7н2
1,13 0,57 313 1,6 1
1,4 0,53 457
Рн
и - 0,0085—— 112 рн
Определяем предельное противодавление для одной из точек характеристики Pa = f (Gh), например, при и = 0,347 и рн = 5 кПа. При этом qa2 = = 0,085 (0,347/5) = 59,0. По таблицам газодинамических функций соответствующее значение Ян2 = 0,910; Ян2 = 0,40.
Процесс сжатия смеси в диффузоре протекает большей частью при условии, когда содержащийся в ней пар является перегретым, поэтому принимаем во всех расчетах kc = 1,3.
Задаемся' предварительно рс = 36 кПа. Определяем аы — 3,22 RcT,. ; Rc = (Rnap + и^воз^/(1 + и)- Из уравнения теплового баланса
^p-Anap
где Ap — энтальпия рабочего пара; св — теплоемкость инжектируемого воздуха; Л"ар — энтальпия пара в сжатой паровоздушной смеси, определяемая по температуре смеси, и парциальному давлению пара в смеси.
124
Парциальное давление пара в смеси
Pcnap=Pc-
1+«-^
а пара; м-п — м
Три (хп = 18 и р,в = 29
где Oj1 — молекулярная масса пара; (хв — молекулярная масса воздуха. Пр
Pcap = Pc----------L
0,622и + 1
Значение tc находится подбором по Л, s-диаграмме. Задаваясь различными tc, подбираем на изобаре р"ар соответствующее значение <"ар, удовлетворяющее уравнению теплового баланса.
Для данных условий
463 + 0,347-287 ... „ „
Rс =--------1------------= 416 Дж/(кг-К);
1,347
і 2793 — Л"а P
р"ар = 36--------------------= 30 кПа; /с=20-'
0,622 0,347+ 1 0,347 1,0
Это уравнение удовлетворяется при tc = 135 0C, когда Л”ар = 2753 кДж/кг. При этом
аы = 1,06 V416 (273+ 135) = 435 м/с.
На основании (2.69а)
= .1600 I ,^0i738
1,3 457 0,55 36 69,5
Соответствующее значение IIcs = 0,854; Xc3 = 0,523.
Значение (Рс)Пр, определяется из (3.17а) после подстановки в него найденных величин:
----------------------!-----------------------:-X
X jo,00310 0,518 + 0,910 -1,612 — 0,5 (2 — I) ^ ^ j +
1,13 0,579 1 1600 Гл 834.2,82 + 0,812-0,347 X
435
[о.
0,9 69,5 5 L 457
X 0,40 — (I + 0,347) 0.523І1 = 6,68;
