Характеристики эжектора

Один и тот же эжектор может работать на различных режимах и при различных соотношениях между начальными параметрами газов. Характеристикой эжектора называется зависимость между коэффициентом эжекции n и степенью повышения давления низконапорного газа . Эти величины зависят от конструктивных параметров эжектора и параметров низконапорного и рабочего газов перед эжектором, а также давления газа в пространстве за эжектором. На рис. 25.3 показано влияние параметров газа на вид характеристики.

Из рисунка видно, что при постоянном отношении давлений снижение давления на выходе из диффузора приводит к увеличению коэффициента эжекции. Это явление связано с тем, что одновременно снижается давление на входе в канал смешения и, соответственно, увеличиваются скорость и расход низконапорного газа. При некотором значении величины р₄ в сечении запирания скорость эжектируемого газа достигнет скорости звука и наступит критический режим, при котором коэффициент эжекции принимает максимально возможное значение для данного отношения полных давлений рабочего и низконапорного газа.

Степень повышения полного давления с увеличением коэффициента эжекции несколько уменьшается из-за увеличения расхода рабочего газа и увеличения потерь в диффузоре. Чем больше отношение давлений , тем больший напор имеет эжектор. Однако при этом снижается максимальное значение коэффициента эжекции. Это связано с тем, что растет площадь сечения канала смешения, занятая струей рабочего газа.

Лекция 26. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ

(уравнения Навье-Стокса)

Вязкой называют такую жидкость, которая при своем движении оказывает сопротивление сдвигающим усилиям. Все жидкости, существующие в природе, являются вязкими, поэтому вязкую жидкость иногда называют еще реальной. В отличие от идеальной жидкости, где поверхностные силы проявляются только в виде нормально действующих сил давления, в реальной жидкости при ее движении возникают касательные напряжения, обусловленные вязкостью. Движение идеальной жидкости описывается системой уравнений Эйлера. В частности, для оси х уравнение системы имеет вид

.

Рассмотрим поток жидкости, в котором имеется неравномерность скорости только по оси z. Выделим в движущейся жидкости параллелепипед со сторонами dx, dy, dz (рис.5.1).

На нижнюю плоскость параллелепипеда действует сила трения , на верхнюю плоскость – сила трения , результирующая сила трения равна .

По закону трения касательное напряжение равно

.

Отсюда результирующая сила трения будет равна

.

В общем случае движения жидкости в трехмерном пространстве, когда v_x изменяется по всем направлениям, проекция силы трения на ось x равна

.

Если учесть, что коэффициент кинематической вязкости равен

,

то, добавляя силу трения в уравнения динамики Эйлера, получим систему уравнений Навье-Стокса

(26.1)

Для замыкания система (5.1) должна быть дополнена уравнением неразрывности в виде

Уравнения Навье-Стокса являются основными в гидромеханике вязкой жидкости. Однако они не могут быть решены в общем виде. В большинстве наиболее важных для практики случаев применение уравнений Навье-Стокса становится возможным либо при ряде существенных упрощающих допущений, либо при использовании численных методов.