蒸汽喷射器理论计算及设计软件开发.pdf
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- 关 键 词：
- 蒸汽 喷射器 理论 计算 设计 软件 开发
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FLUID MACHINERY
Vol.40,No.8,2012
文章编号:1005-0329(2012)08-0040-04
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蒸汽喷射器理论计算及设计软件开发
张琦,庞世充,王汝武
(1.东北大学,辽宁沈阳110819;2.沈阳飞鸿达节能设备有限公司,辽宁沈阳1100
摘要:工业设计中,一般采用查图表和经验估算的方法进行蒸汽喷射器的设计,过程繁锁,且误差较大,设计出来的
喷射器往往不能达到要求的工作性能。本文在研究蒸汽喷射器理论的基础上,依据气体动力学函数法进行计算,并开发
了蒸汽喷射器设计软件,结果表明:采用蒸汽喷射器设计软件不仅提高了蒸汽喷射器设计的准确性,而且提高了设计效
率
关键词:蒸汽喷射器;喷射系数;设计软件;C#
中图分类号:T4
文献标识码:A
doi:10.3969/j.isn.1005-0329.2012.08.009
Theoretical Computing of Steam Ejector and the Development of Software
ZHANG Qi, PANG Shi-chong, WANG Ru-wu"
(1. Northeastern University, Shenyang 110819, China: 2. Shenyang Feihongda Energy Conservation
Equipment Technology Development Co. Ltd., Shenyang 110004, China
Abstract: In industry designing, to refer to the diagram or to estimate empirically is in common use for designing steam ejector
and so the relative lamer error is inevitable and the ejector using foregoing methods sometimes cannot meet the required working
performance. In the present dissertation, the author develops a set of software for designing the steam ejector, based on the theory
of steam ejector and object oriented programming consideration. The software can not only enhance the accuracy but also increase
the designing efficiency
Key words: steam ejector; entrainment ratio; designing software; C#
符号
kc一压缩流体的绝热指数
Tp。一临界界面上工作流体相对压力
P
工作喷嘴的速度系数
-一混合部分的汇合角
gP3-一扩散器人口段的速度系数
P2-一混合室人口段的速度系数
pp工作流体的压力
94-一混合室人口段的速度系数
P
混合流体的压力
引射流体的压力
引射流体的临界速度
ap。一工作流体的临界速度
入Pm2-2截面上工作流体的折算等熵系数
合流体的临界速度
An--2-2截面上引射流体的折算等熵系数
qp-2-2截面上工作流体的折算质量速度
a~-2-2截面上混合流体相对压力
2截面上引射流体的折算质量速度
gs-3-3截面上混合流体的折算质量速度
Ae--3-3截面上压缩流体的折算等熵系数
kp一一工作流体的绝热指数
a~-3-3截面上混合流体相对压力
收稿日期:2011-08-15修稿日期:2012-08-15
基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(NI10402005,N11702001);国家高技术研究发展计划项目(2008AO42901);
辽宁省节能减排技术评价指标体系与应用示范项目(2011020252-302)
2012年第40卷第8期
流体机械
4
k一引射流体的绝热指数
缩压力两个指标来表示。其中,喷射系数是指在
.一一-临界界面上引射流体相对斥力
定工况下,单位质量的工作流体通过喷射器时
临界界面上混合流体相对压力
所能抽吸的引射流体的质量,在数值上等于引射
Gp-工作流体的流量
流体的质量流量与工作流体的质量流量之比。索
科洛夫的喷射器计算方法是基于气体动力学函数
前言
进行的,这里以中等压缩比的蒸汽喷射器的性能
计算为例进行说明,计算中涉及到的各个横截面
喷射器主要由工作喷嘴、接受室、混合室和扩如图1所示。
散器构成,如图1所示。其工作过程是压力较高
的工作流体通过喷嘴绝热膨胀,压力不断降低,速
9H2
Pa1+L√PR
度不断提高,在喷嘴出口处达到超音速,从而形成
定的真空,把压力较低的引射流体吸入,在混合
室中,进行能量和动量的交换并达到均衡。流体
pc 963
进入扩散器,压力将继续升高,速度进一步降低,
Pr
在扩散器出口,混合流体以高于进入接收室的引
Pc qe
人射流体的压力被排出。蒸汽喷射器具有能够提
v=4
K2ん
高流体压力而不消耗机械能、运行费用低、维修简
K4AC3-K2]12
便;可适应各种易燃易爆、毒性气体等多个优点,其中
K1=p192493
在国内外动力、治金、石油化工、矿山机械、制冷等
K2=4929394
领域应用越来越广。
II c
接受室
混合室扩散器
K、=の。I.,Aa9rm
工作喷嘴
混合
2-0
流体
在计算最佳喷射系数时,应采取下面的步骤:
引射流体
在入a(q2)≤1.0范围内均匀的选取每一个
对于每一个值,进行下列运算:
图1喷射器简图及主要横截面
然而,因为其内部流动形态非常复杂,对其流
(1)先求出ap,,an,v6,根据ん。(q。)求
动过程的数学描述也十分困难,在工业设计中大出Ia;
多数采用经验估算法进行设计计算。前苏联热工
2)根据Ⅱm=。求出Pm,并确定q
研究所在索科洛大的领导下,对应用于实际中的
多种类型喷射器进行了理论和实验研究,提出了
(3)由ハs="Dnm,确定,并检验9a
喷射器主要尺寸的计算方法和推导出描述喷射器
在变换状态下工作的物性曲线方程式い;国内很と域月"タ的状况是否存在。如果存在
多学者均以索科洛夫计算方法为基础,计算喷射
系数以及研究喷射器的性能等2?。本文也是基
则终止本次计算选取下一个A3(q2)重新进行计
于该方法,利用计算机编程开发喷射器设计软件,算;
与前人不同的是,本软件适用于各种气体喷射器
(4)确定(mp)2,然后求出gn
(包括高、中、低三种压缩比)。
(5)由a=p"In=ImIa求出Ia,再
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