Низконапорные газовые эжекторы для электрохимических генераторов

• Автор: Гарбуз, Александр Аксентьевич
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 177 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ

ГАЗОВЫХ ЭЖЕКТОРОВ

1.1. Назначение и анализ элементов эжектора.

1.2. Рабочий процесс и анализ критических режимов

работы эжектора

1.3. Расчт газовых эжекторов.

1.3.1. Анализ допущений.

1.3.2. Двухмерные модели

1.3.3. Одномерные модели. Изоэнтропное течение
1.3.4. Одномерные модели. Течение с трением.
1.4. Определение оптимального положения сопла относительно камеры смешения
1.5. Выводы и задачи исследования.
2. ТЕОРИЯ ГАЗОВОГО ЭЖЕКТОРА С ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ
КАМЕРОЙ СМЕШЕНИЯ.
2.1. Модель эжектора
2.2. Основная система уравнений.
2.3. Потери в элементах эжектора
2.3.1. Сопло рабочего потока
2.3.2. Камера смешения
2.3.3. Входной участок
2.3.4. Диффузор.
2.3.5. Определение коэффициентов вязкости.
2.4. Определение физических свойств эжектируемого
газа при работе эжектора в КЦ ЭХГ.
2.5. Оптимальное расстояние сопла до камеры смешения
стр.
2.6. Оптимальная степень расширения сопла
рабочего потока.
2.7. Проверка теоретической модели
2.8. Выводы.
3. ОПЫТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НИЗКОНАПОРНЫХ ЭЖЕКТОРОВ
3.1. Стенд для исследования низконапорных эжекторов
3.2. Опытный эжектор
3.3. Методика и схема измерений
3.4. Методика проведения опытов.
3.5. Тарировка расходомеров.
3.6. Анализ погрешностей измерений
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЖЕКТОРОВ.
4.1. Исследование поля скорости в камере смешения
4.2. Влияние положения сопла на коэффициент сопротивления входного участка.
4.3. Потери в соплах и диффузорах.
4.4. Характеристики низконапорных эжекторов
4.4.1. Работа эжектора в условиях КЦ ЭХГ
4.4.2. Сопоставление опытных и расчтных характеристик воздуховоздушных эжекторов. III
4.5. Исследование регулятора давления
4.6. Выводы
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Наибольшее применение нашли эжекторы с умеренной и большой степенью повышения давления (газоструйные компрессоры и эжекторы / ПО /), называемые в дальнейшем высоконапорными. Для них наиболее полно разработаны теория и методы расчёта,а также проведено значительное число опытных исследований. Первое теоретическое исследование газовых эжекторов с учётом сжимаемости потоков было выполнено С. А. Христиановичем в г. В последующих работах М. Д. Миллионщикова и Г. М. Рябин-кова / 3 /, Е. Я. Соколова и Н. М. Е. Дейча / - /, Ю. Н. Васильева и В. С. Байкова /II-, /, И. И. Калмыкова / - , 9 /, Ю. К. Аркадова / 6 - 8 /, Чау (Chow w. L.) и Эдди (Addy A. L.) / 3 /, Хеджеса и Хилла / 9,0 / и ряда других авторов теория газовых эжекторов была развита и дополнена. Согласно классификации / ПО /,к низконапорным эжекторам относятся аппараты с ? Для таких эжекторов оптимальные режимы работы, как показано аналитически Ю. К. Аркадовым / 8 / и опытным путём И. И. Калмыковым / /, не совпадают с критическими, являющимися в большинстве случаев оптимальными для высоконапорных. Несмотря на указанное отличие при работе эжекторов на оптимальном режиме, рабочий процесс и уравнения, его описывающие, за исключением условия оптимальности, являются одинаковыми для высоко- и низконапорных эжекторов. Поэтому, в дальнейшем, за исключением отдельных случаев, разделения эжекторов проводиться не будет. Для всего существующего многообразия конструкций эжекторов можно выделить основные элементы: сопло рабочего потока, приёмная камера или сопло эжектируемого потока, КС и диффузор (возможны эжекторы и без диффузора). Назначение сопл - подвод с минимальными потерями смешивающихся газов в КС. В общем случае количество и взаимное расположение сопл может быть различным, но, как показано Г. Л. Гродзовским / /, эжекторы с центральным подводом рабочего газа по сравнению с периферийным обладают лучшими характеристиками. Для последних характерны повышенные потери в КС / 4,9 /. Использование многоствольных сопл рабочего потока уменьшает длину (пропорционально ЛГ , где П - количество сопл) и потери в КС / ,, 7,2 /. КС соизмеримо с увеличением потерь в приёмной камере из-за её загромождённости сопловым блоком / , /. Более того, с ростом числа сопл рабочего потока, вследствие увеличения потерь в них, характеристики эжектора ухудшаются / 9 /. При характерном отношении давлений больше критического следует применять сверхзвуковые сопла рабочего потока, улучшающие характеристики эжектора / 0,5 /. КС является элементом, в значительной мере определяющим эффективность работы эжектора. Д и ? КС, а в области малых степеней повышения давления - цилиндрической КС / /. Цилиндрические КС обеспечивают большую степень восстановления давления по сравнению с КС другого профиля / ,0,2 /, хотя в / ,, /отмечается, что комбинированные КС во всех случаях эффективнее цилиндрических. Согласно / ,0,9 / их следует применять лишь при больших Д и ? КС наступают критические режимы, но и при этом в ряде случаев, как показано в / 3, 4 /, применение цилиндрической КС обеспечивает большую эффективность эжектора. Оптимальная длина КС (ей соответствует максимум статического давления / / и профиль скорости в выходном сечении, близкий к равномерному / /) зависит от соотношения скоростей и плотностей рабочего и эжектируемого газов в начале смешения и конструктивных особенностей эжектора - факторов, определяющих процесс выравнивания скоростей, температур и концентраций по длине КС / 2 /. В свою очередь 1%ЛУ„ и <рр /<рн зависят от /с , /р , ^ , Д , ? Влияние такого числа параметров на значение 0ПТ практически не позволяет получить расчётных соотношений для определения оптимальной длины КС, хотя для некоторых частных случаев они известны / , /. Помимо указанных параметров, на процесс смешения оказывают влияние обнаруженные в последнее время эффекты резонансной эжек-ции для пульсирующей / / и обратной акустической связи для сверхзвуковой / / струй. Использование этих эффектов позволит интенсифицировать процесс смешения и уменьшить длину КС. Оптимальная длина КС определяется по результатам исследования эжекторов с КС различной длины / ,,,3,7 /.