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《蒸汽噴射器熱力設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、22FLUIDMACHINERYVo1．37，No．4，2009文章編號：1005---0329(2009)04—0o22—03蒸汽噴射器熱力設(shè)計丁學(xué)俊。張云波(華中科技大學(xué)，湖北武漢430074)摘要：對蒸汽噴射器內(nèi)工質(zhì)的工作原理進行了分析，建立了蒸汽噴射器的設(shè)計計算的簡化數(shù)學(xué)模型，并通過計算獲得蒸汽噴射器的一些重要幾何參數(shù)，從而為蒸汽噴射器的設(shè)計提供一種較為簡捷的方法。關(guān)鍵詞：蒸汽噴射器；設(shè)計計算；數(shù)學(xué)模型中圖分類號：TB75文獻標(biāo)識碼：AThermalDesignofSteamJetEjectorDINGXue-jun，ZHANGYun—bo(HuazhongUniversityofSc
2、ienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Theworkingprincipleoffluidinsteamjetejectorwasintroducedanditwasexplainedtheprocess，thenstructureansimplemathematicalmodelfordesigningasteamjetejector．Throughsolvingthemodel，wecouldacquiresomeimportantdimen-sions．Finally，provideasimplermethodfordesigning
3、asteamjetejector．Keywords：steamjetejector；design；mathematicalmodel符號m——被吸氣體的質(zhì)量流量，kg／sP——縮放噴管出口壓力，PaP——密度，kg／mP——被吸氣體的初始壓力，Pa——絕熱指數(shù)尸。——工作蒸汽的初始壓力，Pa朋——馬赫數(shù)——縮放噴管長，mR——常用氣體常數(shù)，kJ／(kg·K)——質(zhì)量流量比——縮放噴管的軸向距離c——縮放噴管出口速度，m／sc——噴嘴出口速度，m／s1前言c．——1點處的速度，m／s——1點處的溫度，K蒸汽噴射器是以蒸汽為動力實現(xiàn)抽氣、壓縮P0．——l點處混合蒸汽的滯止壓力，Pa氣體等作用的工程
4、器件，它不用電力，沒有移動與?！?點處混合蒸汽的滯止溫度，K轉(zhuǎn)動機件，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，故被廣泛地運用P0．——工作蒸汽的滯止壓力，Pa在能源電力、空調(diào)制冷和石油化工等工程領(lǐng)域。D——距離為處的管徑，m——工作蒸汽的滯止溫度，K蒸汽噴射器的參數(shù)尺寸直接影響它在工作運行中．——被吸氣體的滯止溫度，K的狀態(tài)。用傳統(tǒng)的計算的方法設(shè)計蒸汽噴射器Cs——被吸氣體初始速度，m／s時，多數(shù)需要進行手工查閱焓熵圖(H—S圖)得到——絕熱指數(shù)各個狀態(tài)的焓值，并根據(jù)繁冗復(fù)雜的經(jīng)驗公式試C——常數(shù)算得出結(jié)果，而且往往計算出的結(jié)果也只能是近c——定壓比容似值。此外，用傳統(tǒng)的蒸汽噴射器的設(shè)計計算方——動量法得出的模
5、型，存在一個不足之處：它不可避免m——工作蒸汽的質(zhì)量流量，kg／s收稿日期：2oo8一l1—132009年第37卷第4期流體機械地會產(chǎn)生強烈的激波現(xiàn)象，使得靜壓突升，流速突于這種思想建立的。通過解算此模型可以得到較降，導(dǎo)致總壓降低，從而使得壓縮比P如／P減為緩和的過渡型曲面(如圖2的段)，等動量變小?，蒸汽噴射器的加壓效果降低。假若能有一化的傳輸模型能弱化激波產(chǎn)生的影響，使得壓損種蒸汽噴射器的設(shè)計方法能使激波帶來的壓損降降至最低，從而提高P／P，達到更好的經(jīng)濟效至最低，則將會帶來很好的工程效益。益。2蒸汽噴射器的工作原理3等動量變化模型圖1為蒸汽噴射器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。3．1數(shù)學(xué)模型的建立
6、工作蒸汽在工作噴嘴中膨脹形成高速射流，在混建立等動量變化模型可以弱化激波產(chǎn)生的后合室前段形成低壓并引射低壓的引射蒸汽，引射果，使得當(dāng)混合蒸汽通過縮放噴管時動量等速率蒸汽在工作蒸汽的作用下加速，之后兩股流體混地緩慢過渡，使得總壓損降至最低，從而提高了出合形成單一均勻的混合蒸汽，經(jīng)過擴散段的減速口壓力值，使得P／P達到較大值，提高了噴射器升壓作用，提高引射蒸汽的壓力和溫度。從圖1的效率。可以看出由傳統(tǒng)的方法設(shè)計出的蒸汽噴射器，在a點產(chǎn)生激波，靜壓突升，而工質(zhì)流速從超音速突降至亞音速，從而導(dǎo)致了由機械能向熱能的不可逆轉(zhuǎn)化，這樣使得出口壓力P出降低，從而壓縮比工作蒸汽P／P減小。P縮放噴管人口圖2噴射
7、器等動量變化模型結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型表示為：c=警d戈=dx(1)其中(cJ=mB為研究問題方便，在建立噴射器設(shè)計的簡化圖1傳統(tǒng)蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)計算數(shù)學(xué)模型前，做如下假設(shè)：(1)工作蒸汽和被抽吸氣體具有相同的比重根據(jù)激波產(chǎn)生的原理，超音速的汽流在流通漸縮管徑時，速度進一步增大，位于前面的汽流由和比熱容；于壁面的限制，流動不能得到很好的傳播，蒸汽流(2)噴射器內(nèi)的流動的工質(zhì)看成是理想氣來不急傳輸?shù)竭h(yuǎn)處，后面的
