ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
68
Работа, затраченная на повышение давления эжектируемой среды (Вт):
(
g
1
/
ρ
1
+
g
2
/
ρ
2
)
⋅
(P
3
– P
2
).
Потеря кинетической энергии при ударе за счет уменьшения скорости
эжектирующей среды (Вт):
g
2
⋅
(
ω
2
-
ω
3
)
2
/2
Потеря кинетической энергии при ударе за счет увеличения скорости
эжектируемой среды (Вт):
g
1
⋅
(
ω
1
-
ω
2
)
2
/2
Приравнивая обе части энергетического баланса, получим основное
расчетное уравнение струйного нагнетателя
(
) (
)
(
)
(
)
.2
2
2 )
( 2
2
2
3
2 2
2
2
1 1
1
2
2 2
1 1
2
3 2
1
2
2 2
2
1 1
ω
ω
ω
ω
ρ
ρ
ω
ω
ω
−
+
−
+
+ − ⋅
+
+
+ =
+
g
g
P P
g
g
g g
g
g
(3.56)
При расчетах обычно эта формула служит для определения скорости
ω
1
, а
по ней вычисляют необходимое давление эжектирующей среды
Р
1
. Если
известны значения
Р
1
и
ω
1
, по формуле (3.56) также находят величины
Р
3
и
ω
3
,
задаваясь одной из них.
В тех случаях, когда прибор предназначен для повышения давления, на
выходе устанавливают диффузор, в котором за счет уменьшения скорости
потока увеличивается давление газа (рис. 3.12, б).
Прирост давления в диффузоре определяют следующим образом:
(
)
2
2
4
2
3
3
4
ρ
ω
ω
η
−
= −
д
P P
,
(3.57)
где
ω
2
и
ω
3
- скорости на входе и на выходе из диффузора;
η
д
- КПД диффузора
(
∼
0,80 - 0,85).
Диаметры сечений струйного прибора определяют по расчетным скоростям.
Длина диффузора подсчитывается по формуле
L
= 0,5 (
D
2
-
D
1
) tg (0,5
α
),
(3.58)
где
α
- угол конусности диффузора (
α ∼
5 - 7
0
).
Для работы струйного аппарата большое значение имеет расстояние от
выходного сопла эжектирующей среды до камеры смешения
l
. В первом
приближении
l
= (2
÷
3)
d
о
, где
d
о
- диаметр выходного отверстия сопла.
При конструктивном выполнении эжектора следует предусмотреть
возможность изменения этого расстояния при наладке.
Отношение площадей сечения камеры смешения
f
см
и выходного сечения
сопла
f
о
принимается равным
f
см
/
f
о
= 4,0 - 4,6. Диаметр камеры смешения
D
см
в
этом случае равен
6,40,4
o
см
÷
=
d D
, ее длина
L
= (4,0
÷
4,6)
D
см
.
Необходимо также отметить, что уравнение (3.66) не учитывает ряда
дополнительных потерь, а КПД эжектора находится в пределах 0,10 - 0,15 без
диффузора и 0,25 - 0,30 при его наличии.
Приведем несколько значений коэффициентов сопротивления задвижек и
клапанов.
