Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
159
Из совместного решения (4.24) и (4.19) выводится зависимость ДЛЯ однозначного определения (/3//р*)0пт бездиффузорных инжекторов без предварительного выбора значения п.
Эта зависимость по написанию совпадает с (4.20), где
а, — фіфг^р. ні
Ь= — jCp1Cp2+ 2ер. „+и)2—(ф2ф4—0,5)
с= 2-
вр. H
Vc
<7р. н
О + «)2-
(4.25)
При подстановке в (4.15) значения (/3//Р*)опт находят достижимое Ap3.
Из совместного решения (4.15) и (4.24) выводится выражение для непосредственного расчета достижимого перепада давлений в газоструйных инжекторах без диффузора без необходимости предварительного расчета (/з//р*)0Пт‘.
P H
2(*р+1) П
р. н
X
ч>Ж.„
Г Oc
L Op
(1 + и)*— (ф,ф4-
0,5) — лыг vP
(4.26)
При расчете Ap3 по формуле (4.26) значением п = /3//Н2 предварительно задаются, а затем его уточняют после определения.
Для условий докрити ческого расширения рабочего потока (Рр/Рн І/Пр*) на основе (4.16) выводится следующая зависимость для расчета оптимального отношения сечений (/V/piW Для газоструйных инжекторов без диффузоров:
( Zpl )опт
2єр*<7р. н Г L о-
°с (1 + “)г — (фіф4— 0,5) пиг
Op
фіфг^-р. н
(4.27)
где п = /3//н2 определяется по (4.19).
Из совместного решения (4.27) и (4.19) выводится зависимость для однозначного определения (/3//рі)0пт без предварительного выбора значения п. Эта зависимость по написанию совпадает с (4.23), где
а — фіф2;
ь = |фіф2 + 2ер. „ (I +uf — (ф2ф4— 0,5) U2Jj;
с = 2ер. н-^- (1 + и)2.
(4.28)
160
При подстановке в (4.16) значения (/3//р1)0пт ,,Находят достижимое Aps.
Из совместного решения (4.16) и (4.27) выводится также выражение для непосредственного расчета достижимого перепада давлений в газоструйных инжекторах без диффузоров без необходимости предварительного определения (/У/р Оопт. Это выражение совпадает с (4.26). Таким образом, по (4.26) можно определять достижимый перепад давлений в газоструйных инжекторах без диффузоров при любой степени расширения рабочего потока — как сверхкритической (рр/рн > 1/Пр*), так и докритической (рР/р„ < 1/Пр*).
Из сравнения (4.26) и (4.21) видно, что при одинаковых параметрах рабочего и инжектируемого потоков перед инжектором (рр = = idem, рн — idem, vv = idem, v„ = idem) и одинаковых коэффициентах инжекции достижимый перепад давлений в инжекторах без диффузоров (Ap3) меньше, чем в инжекторах с диффузорами Apc.
Отношение достижимого перепада давлений в инжекторе без диффузора к достижимому перепаду давлений в инжекторе с диффузором
(—----0,5^ — (фаф4 — 0,5) п f ——^)
Ap3 _ V Фз J______________________Dc V 1 + и / (4.29)
Лрс 1 — (ФаФ< — 0,5) — я(—т—V
»в \ 1 + м /
Максимальное значение Ap8ZAp0 имеет место при и = 0. В этом случае
_Арз_ __Q
Арс \ Фз
С увеличением коэффициента инжекции значение Ap3/Apc снижается.
При и = оо
(— -0,5^-(9^-0,5) -US- п
= ------1--------------L. A Oi33
&Рс 1 —(ф»ф4 —0,5) п
ос
Как видно из приведенных данных, при одинаковых параметрах рабочего и инжектируемого потоков, одинаковых коэффициентах ияжекции и установке аппаратов с оптимальными геометрическими размерами перепад давлений, создаваемый газоструйным инжектором без диффузора, меньше перепада, создаваемого инжектором с диффузором, на .40—70 %. Таким образом, отказ от диффузора приводит к значительному понижению эффективности газоструйных инжекторов.
Формулами (4.21) и (4.26) пользуются в том случае, если задан коэффициент инжекции и и требуется определить достижимый перепад давлений в струйном инжекторе Apc или Ap8.
6 Заказ № 2613
161
Если заданы Apc или Ap3, а искомой величиной является Достижимый коэффициент инжекции и, то для решения этой задачи удобно преобразовать вышеуказанные уравнения, приведя их к явному виду относительно искомой величины. Достижимый коэффициент инжекции находится как корень квадратного уравнения
-4ас
2 а
(4.30)
Для газоструйных инжекторов с диффузорами а = (-------------------------------0,5) - (ф2ф4 - 0,5) п;
V Фа / Op Vp
6 = 2 -----0,5)-^;
V Фз / »D
2(6Р+ 1)
5..
р P
ДРс
----0,5)-?-].
V фз / Op J
(4.31)
Для газоструйных инжекторов без диффузоров
а = —------(ф2ф4—0,5) — п
V¦
Vh
6 = 2
р
Pc
Vp
С=-[-
Ф1Ф2Ч.
Pp
р. H
Ap8
-]
(4.32)
2(*„+1)
Значение п определяется по (4.19).
Уравнения (4.30) — (4.32) действительны при любой степени расширения рабочего потока — как сверхкритической (рР/рн > 1/Пр,). так и докритической (рр/рн < 1/Пр*).
В том случае, когда заданной величиной является перепад давлений Арс или Ap3, а искомой величиной является коэффициент инжекции, удобно иметь расчетные зависимости, связывающие оптимальное отношение сечений (/3//р*)опт или (/У/рі)опт с заданным перепадом давлений Арс или Ap3. Такие зависимости легко получить из совместного решения уравнений для расчета оптимального отношения, сечений и уравнений для расчета достижимых параметров.
Для газоструйных инжекторов с диффузорами и при сверхкрити-ческом расширении рабочего потока (рр/рн > 1/Пр*) из совместного решения уравнений (4.18) и (4.21) находим
