Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
Уравнение (9.18) имеет два решеиия, соответствующие минимальному и максимальному коэффициентам инжекции икнн = 8,5 при рк = 89,5 кПа; “макс = 50 при рк = 8,8 кПа. Принимаем и = 50.
2. Основной геометрический параметр инжектора — отношение сечений камеры смешения и критического сечения сопла f3/fp*, обеспечивающий реализацию достижимого коэффициента инжекции, определяется из (9.15):
— = д/Mi-?-0,13 ---------!—-(14-50) = 2,14.
fp» V 2 2,13 V 90 — 8,8 1150-0,47 ; ^ ’
292
Отношение выходного сечения рабочего сопла к критическому определяется по газодинамической функции q\ при FIvb= 0,225 oD. н = 0,703; =
= 1/<7р. в= 1/0,703 = 1,42. v Р р
3. Расчет характеристики инжектора производится по (9.10):
Pc = 400 Г 0,225 -Mg ^0-834 1,13 f—Н—Лолз L 2,14 0,90 42,13/ Х
2J3
Х 1-60^-(1-0.5 0.81, !.I3(^5)O1=X
х П5Гмг Ш>(| + “)¦]+(<- й)'90=
264,5 ¦
(1 + «)»
26
Рис. 9.12. Зависимость давлений ра и рк в камере смешения от коэффициента иижекции и (к примеру 9.1)
Рис. 9.13. Расчетная характеристика (к примеру 9.1)
Расчетная характеристика представлена на рис. 9.13.
4. Для определения предельных коэффициентов инжекции (максимального и минимального) определяется зависимость давления в начале камеры смешения р2 от и по (9.13):
P2 = 90 - —f_!Лмз (-Y 2 \ 2,13 / V 2,14/
400
1150 0,47 X (1 + «)а = 90 - 0,0325 (1 + и)\ Зависимость давления р2 от и представлена ниже:
5
X
и . . р2, кПа
10
86
20
75
40
35
50
5
Из рис. 9.12 по пересечениям кривых рк и pt находятся Uuнн= 9 и имакс = 49.
293
5. Абсолютные размеры инжектора; расход рабочего пара
Gp = 4000/(1 + 49) = 80 кг/ч;
_
критическое сечеине рабочего сопла
80-10'
fp* =----------------------------= 37,5 мм2,
3600 -203 V М7
откуда диаметр критического сечения сопла dp* = 7 мм; диаметр выходного сечения рабочего сопла
^! = 7л/Г42 = 8,35 мм; диаметр камеры смешения
d3 = 7^2,14 = 10 мм.
9.3. Экспериментальное исследование инжектора и проверка расчетных уравнений
Испытывавшийся инжектор изображен на рис. 9.14. Конструкция его допускала смену камер смешения и рабочих сопл. Имелась возможность изменять осевое положение сопла (в пределах 27 мм). Измерения давления в начале и конце камеры смешения производились лишь при камере смешения с d3 = 47 мм. В опытах были использованы рабочие сопла и камеры смешения, основные размеры которых приведены в табл. 9.1.
Рис. 9.14. Экспериментальный пароводяной инжектор
294
Таблица 9.1, Основные размеры сопл и камер смешений пароводя його иижектора
Рабочие сопла Камеры смешения
Диаметр Диаметр Угол Днаметр цилиндри- Длина цилиндри- Длина входного
критического выходного раствора ческого ческого конического
сечения сечения сопла. участка участка участка
dр„, мм dv мм град </3, MM 1к, мм /вх. мм
15 15 30 160 9
15 20 3 20 100 19
15 30 10 20 50 66
15 40 12 20 0 117
20 20 — —
9.3.1. Расстояние соГіла от камеры смешения
Оптимальное положение рабочего сопла должно определяться экспериментальным путем. Опыты с различными расстояниями сопла от камеры смешения проводились для инжектора с двумя камерами смешения: d3 = 47 мм и d3 = 30 мм. При работе инжектора с камерой смешения d3 = 47 мм характеристики Apc = f (и) для положений сопла Ic = 26,5 мм и Ic = — 1 мм практически совпадают (рис. 9.15). Опытные характеристики совпадают с расчетными.
При работе инжектора с камерой смешения d3 = 30 мм, так же как и с камерой смешения d3 = 47 мм, положение сопла не оказывает заметного влияния на протекание пологой части характеристики Apc = f (и), которая, как видно из рис. 9.16, близка к расчетной.
Рис. 9.15. Характеристики Apc = f (и) при различных расстояниях сопла от каме-ры смешения: dp*— 15 мм; dt = 40 мм; dt =» *=47 мм; рн — 80кПа; *н = 11,5 0C; --------расчетные характеристики
0 *
«и
«а.
У
є
г
1
SI
^ C= ? * о
'S
І
I
•ё
§
APc
80
Ba
20
О Pp=0,8 МПа -
о о о < 1 о о о о
X " X
X 'ZZ OO X X0 > XX Pp = O1S МПа X \ ^
о — Lc =ZStSMM
X- Lc--I MM
10
50
го зо W
Коэффициент инжекции
295
g fin S Oji
-nQ
Ǥ OJO
’ з
І о,ов і
I m
OJ '
* ^
? 0№ J5 ’
•*з
сі
о
4 J
/ ¦ А >'4 fi. X/ / // ж/W —
P И / / ' ' к
1 У ? 'S ?- S 'xJ Г
I " 70 ^ X X у jV 35мм М.Ч
*% ' о- гі Afc 4%5 о- 8,5 I
і 4^C
- §> Op
5}
S
S OW І
^ Cd 016
U-
<а S
3>а W
? CD 4J *¦
З
§
OOi
//7 ,?# ЗО і>0 ЗО 60 итед
Предельный коэффициент инжекции d)
с
Л u >>AX
• -Lc-3B X- 29.5 о- 21 Д- Iij о- 8,5 4M о «і
f f і ГІГІ г ; і, X . ? І
.41 f
10 ZO 30 iO 50 Коэффициент ин/кекции S)
Рис. 9.16. Характеристика инжектора при различных расстояниях сопла от
камеры смешения:
мм; dt — 30 мм (fi/fni= 4); а — р„ = 0,6 МПа,
С; б — Pn= 0,6 МПа
d = 15 мм; d, = 20 = 0,1 МПа, tH =
1,5
р*- а- р = 0,6 МПа, < = 220 0G, Pc =
