RU2070670C1 - Liquid-gas ejector - Google Patents
Liquid-gas ejector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070670C1 RU2070670C1 RU94026814A RU94026814A RU2070670C1 RU 2070670 C1 RU2070670 C1 RU 2070670C1 RU 94026814 A RU94026814 A RU 94026814A RU 94026814 A RU94026814 A RU 94026814A RU 2070670 C1 RU2070670 C1 RU 2070670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixing chamber
- nozzle
- central body
- ejector
- central
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к жидкостно-газовым эжекторам, используемым в системах вакуумирования, в частности для вакуумирования различных емкостей (например, конденсаторов паровых турбин). The invention relates to inkjet technology, mainly to liquid-gas ejectors used in evacuation systems, in particular for evacuation of various containers (for example, steam turbine condensers).
Известен жидкостно-газовый эжектор, содержащий установленные последовательно активное сопло, приемную камеру с патрубком подвода пассивной среды, камеру смешивания и диффузор (cм. книгу Соколова Е.Н. Зингера Н.М. Струйные аппараты. М. Энергия, 1970, с. 200, рис. 7-2). Known liquid-gas ejector containing sequentially mounted active nozzle, a receiving chamber with a pipe for supplying a passive medium, a mixing chamber and a diffuser (see book Sokolova E.N. Singer N.M. Inkjet devices. M. Energy, 1970, p. 200 , fig. 7-2).
Характерной особенностью конструкции жидкостно-газового эжектора является удлиненная камера смешивания, необходимая для полного дробления струй на капли естественным путем и формирования квазиоднородного потока жидкостно-газовой смеси, заполняющего всю площадь поперечного сечения камеры смешивания. A characteristic feature of the design of a liquid-gas ejector is an elongated mixing chamber, which is necessary to completely crush the jets into droplets in a natural way and to form a quasi-uniform flow of a liquid-gas mixture filling the entire cross-sectional area of the mixing chamber.
Приемная камера, расположенная в известной конструкции между сопловым блоком и камерой смешивания, образует расширенное пространство на выходе активных струй жидкости и сопловых отверстий, что способствует образованию застойных зон с малоэффективным вовлечением газа жидкостью. Это ослабляет процесс дробления струй на капли и ухудшает формирование квазиоднородной жидкости газовой смеси. Недостатком данной конструкции является также то, что в ней не предусмотрена оптимальная длина камеры смешивания. Все это приводит к увеличению габаритов и снижению КПД эжектора. The receiving chamber, located in a known design between the nozzle block and the mixing chamber, forms an expanded space at the outlet of the active liquid jets and nozzle openings, which contributes to the formation of stagnant zones with ineffective gas involvement by the liquid. This weakens the process of crushing jets into droplets and impairs the formation of a quasihomogeneous liquid in the gas mixture. The disadvantage of this design is that it does not provide for the optimal length of the mixing chamber. All this leads to an increase in size and lower efficiency of the ejector.
В качестве прототипа заявителем принят жидкостно-газовый эжектор, содержащий соосные активное многоструйное сопло с центральным сопловым отверстием, камеру смешивания, диффузор, приемную камеру с патрубком подвода пассивной среды, расположенную коаксиально камере смешивания на ее входном участке. При этом длина камера смешивания оптимизирована и определяется из уравнения:
где Dсм внутренний диаметр камеры смешивания;
N число сопловых отверстий;
Sсм площадь поперечного сечения камеры смешивания;
Sотв площадь выходного сечения соплового отверстия,
а активное сопло снабжено цилиндрической центрирующей поверхностью, посредством которой сопло сопряжено с камерой смешивания (см. а.с. СССР N 1483106, кл. F 04 F 5/02, заявл. 30.12.86 г. опубл. 30.05.89).As a prototype, the applicant adopted a liquid-gas ejector containing a coaxial active multi-jet nozzle with a central nozzle hole, a mixing chamber, a diffuser, a receiving chamber with a passive medium supply pipe, located coaxially with the mixing chamber at its inlet section. The length of the mixing chamber is optimized and is determined from the equation:
where D cm is the inner diameter of the mixing chamber;
N is the number of nozzle openings;
S cm cross-sectional area of the mixing chamber;
S output holes sectional area of the nozzle opening,
and the active nozzle is provided with a cylindrical centering surface, through which the nozzle is interfaced with the mixing chamber (see A.S. USSR N 1483106, class F 04 F 5/02, decl. 30.12.86, publ. 30.05.89).
За счет оптимизации длины камеры смешивания, позволяющей завершить процесс смешивания до поступления потока в диффузор, и снижения потерь энергии в зоне смешивания потоков благодаря обеспечению соосности активного сопла и камеры смешивания достигается некоторое сокращение габаритов и повышение КПД эжектора. By optimizing the length of the mixing chamber, which allows to complete the mixing process before the flow enters the diffuser, and reducing energy losses in the mixing zone of the flows, by ensuring alignment of the active nozzle and the mixing chamber, a certain reduction in dimensions and an increase in the efficiency of the ejector are achieved.
В известной конструкции дробление струй активного потока жидкости на капли в камере смешивания осуществляется естественным путем и не предусмотрено никаких дополнительных средств для интенсификации этого процесса. А это требует довольно большой длины камеры смешивания. Большая длина, в свою очередь, приводит к увеличению потерь на трение и снижению КПД. In the known construction, the jets of the active liquid stream are crushed into droplets in the mixing chamber in a natural way and no additional means are provided for intensifying this process. And this requires a rather large length of the mixing chamber. A large length, in turn, leads to an increase in friction losses and a decrease in efficiency.
Вместе с тем, известная конструкция эжектора не обеспечивает высокого КПД при переменных условиях работы, так как не содержит никаких средств регулирования режимов работы эжектора. However, the known design of the ejector does not provide high efficiency under variable operating conditions, as it does not contain any means of regulating the operating modes of the ejector.
На выходе из камеры смешивания в диффузор (на перегибе диаметров) осуществляется торможение сверхзвуковой смеси в прямом скачке уплотнения с переходом к дозвуковому течению, которое сопровождается достаточно большими потерями энергии, что ведет к снижению КПД. При этом зона смешивания потоков может частично сместиться в диффузор, что приводит к непредсказуемым режимам работы. At the exit from the mixing chamber to the diffuser (at the inflection of the diameters), the supersonic mixture is decelerated in a direct shock wave with a transition to a subsonic flow, which is accompanied by sufficiently large energy losses, which leads to a decrease in efficiency. At the same time, the mixing zone of the flows can partially shift into the diffuser, which leads to unpredictable modes of operation.
Кроме того, пульсации давления в зоне скачка уплотнения, амплитуда которых пропорциональна площади поперечного сечения камеры смешивания, приводит к вибрациям эжектора, дополнительным потерям энергии и, как следствие, снижению КПД и надежности. In addition, pressure pulsations in the shock wave zone, the amplitude of which is proportional to the cross-sectional area of the mixing chamber, leads to ejector vibrations, additional energy losses and, as a result, reduced efficiency and reliability.
Технической задачей, решаемой изобретением, является:
уменьшение габаритов жидкостно-газового эжектора за счет сокращения длины камеры смешивания в результате интенсификации процесса дробления струй жидкости активного потока и получения однородного двухфазного потока смеси на меньшей длине;
повышение КПД жидкостно-газового эжектора за счет уменьшения потерь на трение на меньшей длине камеры смешивания, замены прямого скачка уплотнения при торможении сверхзвукового потока на ряд косых скачков уплотнения, которые осуществляются с меньшими потерями энергии;
обеспечение эффективных режимов работы при переменных условиях за счет регулирования процесса образования однородного двухфазного потока смеси, что также способствует повышению КПД;
снижение пульсации давления, что повышает надежность работы эжектора.The technical problem solved by the invention is:
reducing the dimensions of the liquid-gas ejector by reducing the length of the mixing chamber as a result of the intensification of the process of crushing the liquid jets of the active stream and obtaining a homogeneous two-phase stream of the mixture for a shorter length;
increasing the efficiency of the liquid-gas ejector by reducing friction losses over a shorter mixing chamber, replacing a direct shock wave during braking of a supersonic flow with a series of oblique shock waves, which are carried out with less energy loss;
providing effective operating modes under variable conditions by regulating the formation of a homogeneous two-phase mixture flow, which also contributes to an increase in efficiency;
reduction of pressure pulsation, which increases the reliability of the ejector.
Для решения поставленной технической задачи в известном жидкостно-газовом эжекторе, содержащем соосные активное многоструйное сопло с центральным сопловым отверстием, камеру смешивания, диффузор, а также приемную камеру с патрубком подвода пассивной среды, согласно изобретению в камере смешивания соосно центральному сопловому отверстию расположено центральное тело в виде стержня, один свободный конец которого со стороны сопла выполнен с профилированной торцовой поверхностью, а другой конец установлен с помощью радиальных перегородок с острыми кромками, образующих в камере смешивания на ее выходном участке каналы, параллельные оси камеры смешивания. To solve the technical problem in the known liquid-gas ejector containing coaxial active multi-jet nozzle with a central nozzle hole, a mixing chamber, a diffuser, and also a receiving chamber with a pipe for supplying a passive medium, according to the invention, a central body is located in the mixing chamber coaxially with the central nozzle hole in the form of a rod, one free end of which on the nozzle side is made with a profiled end surface, and the other end is installed using radial partitions ok with sharp edges forming channels parallel to the axis of the mixing chamber in the mixing chamber at its output section.
Согласно изобретению в одном из вариантов выполнения в камере смешивания на ее стенках между активным соплом и радиальными перегородками установлен по крайней мере один отклоняющий элемент в виде профилированной кольцевой втулки. According to the invention, in one embodiment, at least one deflecting element in the form of a profiled annular sleeve is installed on the walls of the mixing chamber on its walls between the active nozzle and the radial partitions.
Согласно изобретению один из отклоняющих элементов установлен между активным соплом и свободным концом центрального тела, а остальные на участке между свободным концом центрального тела и радиальными перегородками. According to the invention, one of the deflecting elements is installed between the active nozzle and the free end of the central body, and the rest in the area between the free end of the central body and the radial partitions.
Центральное тело может быть установлено с возможностью осевого перемещения относительно радиальных перегородок. The central body can be mounted axially movable relative to the radial partitions.
Торцовая поверхность центрального тела со стороны сопла может быть выполнена в виде вогнутой площадки. The end surface of the central body from the nozzle side can be made in the form of a concave platform.
Торцовая поверхность центрального тела со стороны сопла в другом варианте выполнения может быть выполнена в виде плоской площадки. The end surface of the central body from the nozzle side in another embodiment can be made in the form of a flat platform.
Наибольший линейный размер площадки центрального тела в плоскости, ортогональной оси эжектора, определяется из соотношения: l ≅ d•0,8, где l наибольший линейный размер площадки центрального тела в плоскости ортогональной оси эжектора, d диаметр ближайшей к центру воображаемой окружности, вокруг которой располагаются периферийные сопловые отверстия. The largest linear size of the central body area in the plane orthogonal to the ejector axis is determined from the relation: l ≅ d • 0.8, where l is the largest linear size of the central body area in the plane orthogonal to the ejector axis, d is the diameter of the imaginary circle closest to the center around which peripheral nozzle openings.
Центральное сопловое отверстие выполнено с меньшим диаметром по сравнению с периферийными сопловыми отверстиями. The central nozzle hole is made with a smaller diameter compared to the peripheral nozzle holes.
На участке радиальных перегородок в камере смешивания концентрично ей установлена по крайней мере одна цилиндрическая стенка с острыми кромками, образующая дополнительные каналы. At least one cylindrical wall with sharp edges, forming additional channels, is installed concentrically on the radial partition wall in the mixing chamber.
Периферийные сопловые отверстия расположены в зонах, ограниченных внутренними контурами поперечных сечений каналов, параллельных оси камеры смешивания. Peripheral nozzle openings are located in areas bounded by the internal contours of the cross sections of the channels parallel to the axis of the mixing chamber.
Размещение в камере смешивания центрального тела в виде стержня с профилированной торцовой поверхностью по ходу центральной струи активного потока необходимо для отклонения центральной струи с одновременным дроблением ее на ряд струек, которые, в свою очередь, соударяются с периферийными струями и инициируют их рассеивание. В результате процесс образования однородного двухфазного потока смеси интенсифицируется и завершается раньше, на меньшей длине камеры смешивания. Одновременно снижаются потери на трение. Все это приводит к уменьшению длины и повышению КПД эжектора. The placement in the mixing chamber of the central body in the form of a rod with a profiled end surface along the central jet of the active stream is necessary to deflect the central jet while crushing it into a number of jets, which, in turn, collide with the peripheral jets and initiate their dispersion. As a result, the process of formation of a homogeneous biphasic mixture flow is intensified and completed earlier, at a shorter mixing chamber. At the same time, friction losses are reduced. All this leads to a decrease in length and increased efficiency of the ejector.
Установка центрального тела в камере смешивания с помощью радиальных перегородок с острыми кромками, размещенных на выходном участке камеры смешивания, целесообразна, с одной стороны, для инициирования косых скачков уплотнения на острых кромках, в результате чего сверхзвуковой поток тормозится до скорости ниже звуковой в системе косых скачков уплотнения с меньшими потерями энергии, а с другой стороны, для снижения амплитуды пульсаций давления за счет уменьшенной площади проходного сечения каждого из каналов, образованных в камере смешивания, что снижает потери давления и способствует повышению КПД и надежности. The installation of a central body in the mixing chamber using radial partitions with sharp edges located on the output section of the mixing chamber is expedient, on the one hand, for initiating oblique shock waves at sharp edges, as a result of which the supersonic flow is decelerated to a speed lower than the sonic velocity in the oblique shock system compaction with less energy loss, and on the other hand, to reduce the amplitude of pressure pulsations due to the reduced passage area of each of the channels formed in the chamber Ivanov, which reduces pressure losses and enhances the efficiency and reliability.
Размещение профилированных колец в камере смешивания на ее стенках обеспечивает, с одной стороны, отклонение части периферийных струй от осевого движения к центру, что интенсифицирует распыление струй жидкости в пристенной области, а с другой стороны, инициирует появление косых скачков уплотнения в зоне уже сформировавшегося сверхзвукового потока. Таким образом, интенсификация распыления обеспечивает сокращение длины камеры смешивания, а более раннее появление косых скачков уплотнения способствует более постепенному повышению давления в камере смешивания и, как следствие, снижению потерь энергии и повышению КПД. The placement of the profiled rings in the mixing chamber on its walls provides, on the one hand, a deviation of a part of the peripheral jets from the axial movement to the center, which intensifies the spraying of liquid jets in the wall region, and, on the other hand, initiates the appearance of oblique shock waves in the zone of the already formed supersonic flow . Thus, the intensification of spraying provides a reduction in the length of the mixing chamber, and the earlier appearance of oblique shock waves contributes to a more gradual increase in the pressure in the mixing chamber and, as a result, a decrease in energy loss and an increase in efficiency.
В предпочтительном варианте выполнения один из отклоняющих элементов установлен между активным соплом и свободным концом центрального тела, а другие на участке между свободным концом центрального тела и радиальными перегородками. Первый отклоняющий элемент обеспечивает отклонение периферийных струй и интенсификацию процесса распада струй, а все последующие отклоняющие элементы формируют косые скачки уплотнения. In a preferred embodiment, one of the deflecting elements is installed between the active nozzle and the free end of the central body, and the others in the area between the free end of the central body and the radial partitions. The first deflecting element provides the deflection of the peripheral jets and the intensification of the decay of the jets, and all subsequent deflecting elements form oblique shock waves.
Установка центрального тела с возможностью осевого перемещения относительно радиальных перегородок позволяет перемещением центрального тела управлять процессом дробления струй активного потока и образованием однородного двухфазного потока смеси, что обеспечивает эффективные режимы при переменных условиях работы. The installation of the central body with the possibility of axial movement relative to the radial partitions allows the movement of the central body to control the process of crushing the jets of the active stream and the formation of a homogeneous two-phase stream of the mixture, which provides effective modes under variable operating conditions.
Так, например, при увеличении противодавления зона смешивания (скачки уплотнения) перемещается в направлении активного сопла. Для ее удержания на выходном участке камеры смешивания необходимо удалить центральное тело от сопла. При снижении давления за эжектором зона смешивания стремится сместиться в диффузор. Для предотвращения этого центральное тело необходимо приблизить к соплу и вызвать формирование зоны смешивания выше по течению потока. So, for example, with increasing back pressure, the mixing zone (shock waves) moves in the direction of the active nozzle. To keep it in the output section of the mixing chamber, it is necessary to remove the central body from the nozzle. With a decrease in pressure behind the ejector, the mixing zone tends to shift into the diffuser. To prevent this, the central body must be brought closer to the nozzle and cause the formation of a mixing zone upstream.
Профиль площадки торцовой поверхности центрального тела также оказывает влияние на интенсификацию распыления струй. Форма профиля зависит от режимов работы эжектора. Вогнутый профиль инициирует более интенсивное дробление струй, распыляя центральную струю под углом навстречу периферийным струям. The profile of the end face of the central body also affects the intensification of spraying jets. The shape of the profile depends on the operating modes of the ejector. The concave profile initiates a more intense fragmentation of the jets, spraying the central jet at an angle towards the peripheral jets.
Плоский профиль распыляет центральную струю радиально. A flat profile sprays the central jet radially.
Для наиболее эффективного распыления струй наибольший линейный размер площадки центрального тела в плоскости, ортогональной оси эжектора, должен быть удален на оптимальное расстояние от периферийных струй. Установлено, что наиболее эффективное распыление осуществляется при соблюдении следующего соотношения:
l ≅ 0,8d,
где l наибольший линейный размер площадки центрального тела в плоскости, ортагональной оси эжектора;
d диаметр ближайшей к центру воображаемой окружности, вокруг которой располагаются периферийные сопловые отверстия.For the most effective spraying of jets, the largest linear size of the central body area in the plane orthogonal to the axis of the ejector should be removed to the optimal distance from the peripheral jets. It was found that the most effective spraying is carried out subject to the following ratio:
l ≅ 0.8d,
where l is the largest linear size of the area of the Central body in the plane of the orthogonal axis of the ejector;
d is the diameter of the imaginary circle closest to the center, around which peripheral nozzle openings are located.
Центральное сопловое отверстие целесообразно выполнить с меньшим диаметром по сравнению с периферийными сопловыми отверстиями, чтобы центральная струя, управляющая процессом дробления других струй, была самой маломощной и не оказывала существенного влияния на потери энергии активного потока. It is advisable to make the central nozzle hole with a smaller diameter than the peripheral nozzle holes so that the central jet controlling the process of crushing other jets is the most low-power and does not significantly affect the energy loss of the active stream.
Установка в камере смешивания на участке радиальных перегородок по крайней мере одной цилиндрической стенки необходима для образования в камере смешивания дополнительных каналов с уменьшенной площадью поперечного сечения. В результате снижается амплитуда пульсаций давления в потоке, снижаются вибрации эжектора и повышается его надежность. The installation in the mixing chamber at the site of the radial partitions of at least one cylindrical wall is necessary for the formation in the mixing chamber of additional channels with a reduced cross-sectional area. As a result, the amplitude of pressure pulsations in the flow decreases, the vibrations of the ejector decrease, and its reliability increases.
Расположение периферийных сопловых отверстий в зонах, ограниченных внутренними контурами поперечных сечений каналов, параллельных оси камеры смешивания, исключает потери кинетической энергии от столкновения струй со стенками каналов. The location of the peripheral nozzle holes in the zones bounded by the internal contours of the cross sections of the channels parallel to the axis of the mixing chamber eliminates the loss of kinetic energy from the collision of the jets with the walls of the channels.
На фиг. 1 представлен жидкостно-газовый эжектор, продольный разрез; на фиг. 2 поперечное сечение камеры смешивания по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a liquid-gas ejector, a longitudinal section; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the mixing chamber along AA in FIG. 1.
Жидкостно-газовый эжектор содержит соосно установленные активное многоструйное сопло 1 с центральным сопловым отверстием 2, камеру 3 смешивания, диффузор 4, а также приемную камеру 5 с патрубком 6 подвода низконапорного газа. В наиболее оптимальном варианте исполнения приемная камера 5 расположена коаксиально камере 3 смешивания на ее входном участке и сообщена с камерой 3 смешивания с помощью радиальных отверстий 7. Приемная камера 5 может быть расположена и по-иному, например между активным соплом 1 и камерой 3 смешивания. The liquid-gas ejector comprises a coaxially mounted active multi-jet nozzle 1 with a central nozzle opening 2, a mixing chamber 3, a diffuser 4, and also a receiving chamber 5 with a nozzle 6 for supplying a low-pressure gas. In the most optimal embodiment, the receiving chamber 5 is located coaxially with the mixing chamber 3 at its inlet section and is in communication with the mixing chamber 3 by means of radial holes 7. The receiving chamber 5 can be located in a different way, for example, between the active nozzle 1 and the mixing chamber 3.
В камере 3 смешивания соосно центральному сопловому отверстию 2 расположено центральное тело 8 в виде стержня, один свободный конец которого со стороны сопла 1 выполнен в виде вогнутой круглой площадки 9. Возможны и другие варианты выполнения, например с плоской площадкой (на чертеже не показано). Другой конец центрального тела 8 установлен в камере 3 смешивания с помощью радиальных перегородок 10. В оптимальном варианте выполнения центральное тело 8 может перемещаться по отношению к радиальным перегородкам 10 вдоль оси камеры 3 смешивания, например, по направляющим (на чертеже не показаны). Перемещение может осуществляться либо вручную, либо с помощью специального привода (на чертеже не показан). In the mixing chamber 3, coaxially with the central nozzle opening 2, a central body 8 is arranged in the form of a rod, one free end of which on the nozzle 1 side is made in the form of a concave circular platform 9. Other embodiments are possible, for example, with a flat platform (not shown in the drawing). The other end of the central body 8 is mounted in the mixing chamber 3 by means of
Радиальные перегородки 10 выполнены с острыми кромками 11 на входном и выходном участках и делят камеру 3 смешивания на ее выходном участке на ряд равномерно расположенных параллельных каналов 12. Внутри камеры 3 смешивания на ее стенках между активным соплом 1 и радиальными перегородками 10 в оптимальном варианте установлены отклоняющие элементы в виде профилированных кольцевых втулок 13, 14. Одна из них (13) установлена между активным соплом 1 и площадкой 9 центрального тела 8, а другая (14) на участке между площадкой 9 центрального тела 8 и радиальными перегородками 10. Возможна установка и большего числа отклоняющих втулок (на чертеже не показано).
Наибольший линейный размер (диаметр) площадки 9 центрального тела 8 в плоскости, ортогональной оси эжектора, определяют из соотношения: l ≅ 0,8 d, где l наибольший линейный размер (диаметр) площадки 9 центрального тела 8 в плоскости, ортогональной оси эжектора; d диаметр ближайшей к центру воображаемой окружности (на чертеже не показано), вокруг которой располагаются периферийные сопловые отверстия 15. Центральное сопловое отверстие 2 выполнено с меньшим диаметром по сравнению с периферийными сопловыми отверстиями 15. В камере 3 смешивания на участке по длине радиальных перегородок 10 концентрично установлена по крайней мере одна цилиндрическая стенка 16 с острыми кромками 17, образующая дополнительные каналы 18. The largest linear size (diameter) of the pad 9 of the central body 8 in the plane orthogonal to the ejector axis is determined from the relation: l ≅ 0.8 d, where l is the largest linear size (diameter) of the pad 9 of the central body 8 in the plane orthogonal to the ejector axis; d the diameter of the imaginary circle closest to the center (not shown in the drawing) around which the peripheral nozzle holes 15 are located. The central nozzle hole 2 is made with a smaller diameter than the peripheral nozzle holes 15. In the mixing chamber 3, concentric concentrically along the length of the
Периферийные сопловые отверстия 15 расположены в зонах, ограниченных внутренними контурами поперечных сечений каналов 12, 18, параллельных оси камеры смешивания 3. Peripheral nozzle holes 15 are located in areas limited by the internal contours of the cross sections of the
При работе эжектора активная жидкая среда, например вода, подается под большим давлением к активному многоструйному соплу 1, на выходе из которого она приобретает большую скорость. Истекающие из центрального сопла 2 и периферийных сопловых отверстий 15 струи жидкости (воды) попадают в камеру 3 смешивания, где, разрушаясь на капли, перемешиваются с увлекаемой ими пассивной средой (низконапорным газом, например паровоздушной смесью) и отдают ей часть своей кинетической энергии. Эжектируемый газ подводится в камеру 3 смешивания через приемную камеру 5 с патрубком 6 подвода пассивной среды и радиальные отверстия 7. Процесс распыления струй активного потока осуществляется следующим образом. During the operation of the ejector, an active liquid medium, for example water, is supplied under high pressure to the active multi-jet nozzle 1, at the outlet of which it acquires a high speed. The streams of liquid (water) flowing from the central nozzle 2 and the peripheral nozzle holes 15 enter the mixing chamber 3, where they break down into droplets and mix with the passive medium carried away by them (low-pressure gas, for example, vapor-air mixture) and give it some of their kinetic energy. The ejected gas is supplied to the mixing chamber 3 through a receiving chamber 5 with a nozzle 6 for supplying a passive medium and radial holes 7. The process of spraying the jets of the active stream is as follows.
Наиболее маломощная центральная струя активного потока, истекающая из центрального сопла 2, дробится на ряд струек при столкновении с вогнутой площадкой 9 центрального тела 8. Образовавшиеся струйки рассеиваются в направлении, встречном траектории движения периферийных струй, истекающих из сопел 15. Пристенные струи, в свою очередь, при обтекании профилированной кольцевой втулки 13 более интенсивно разрушаются на капли и при столкновении с другими периферийными струями инициируют их распад. Таким образом, в центральной части камеры 3 смешивания процесс распада инициируется центральным телом 8, а в пристенной зоне профилированной кольцевой втулкой 13. Другой отклоняющий элемент профилированная кольцевая втулка 14 находится в зоне сформировавшегося сверхзвукового двухфазного потока смеси и способствует более раннему появлению скачков уплотнения. The most low-power central jet of the active stream flowing out from the central nozzle 2 is split into a number of streams in a collision with a concave platform 9 of the central body 8. The resulting streams are scattered in the direction opposite to the trajectory of the peripheral streams flowing from the nozzles 15. Wall jets, in turn , when flowing around a profiled annular sleeve 13 is more intensively destroyed into droplets and when they collide with other peripheral jets, they decay. Thus, in the central part of the mixing chamber 3, the decay process is initiated by the central body 8, and in the wall zone by a profiled annular sleeve 13. Another deflecting element, the profiled annular sleeve 14 is located in the zone of the formed supersonic two-phase mixture flow and contributes to the earlier appearance of shock waves.
В случае изменения давления за эжектором перемещением центрального тела 8 осуществляют управление режимами распыления струй для достижения наибольшего КПД эжектора. В результате осуществляются наиболее интенсивное смешивание двух потоков активного и пассивного и образование однородного двухфазного потока смеси. При входе потока в равномерно расположенные каналы 12 и 18, образованные радиальными перегородками 10 и цилиндрической стенкой 16 с острыми кромками соответственно 11, 17, сверхзвуковой поток смеси тормозится в косых скачках уплотнения при незначительных потерях полного давления и при незначительных пульсациях давления и переходит в дозвуковое течение к выходному сечению камеры 3 смешивания. Из камеры 3 смешивания поток смеси поступает в диффузор 4, где происходит дальнейшее повышение давления. In the event of a change in pressure behind the ejector by moving the central body 8, control the spraying modes to achieve the highest efficiency of the ejector. As a result, the most intensive mixing of the two active and passive flows and the formation of a homogeneous two-phase mixture flow are achieved. When the flow enters the evenly spaced
Таким образом, обеспечиваются более интенсивный распад струй на капли, формирование более однородного двухфазного потока, и создается постепенное повышение давления в системе косых скачков уплотнения. Все это приводит к уменьшению габаритов и повышению КПД. Кроме того, уменьшение площади поперечного сечения каналов в зоне смешивания снижает амплитуду пульсаций и уровень вибрации и повышает надежность эжектора. Thus, a more intense decay of the jets into droplets, the formation of a more homogeneous two-phase flow, and a gradual increase in pressure in the system of oblique shock waves are created. All this leads to a decrease in size and increased efficiency. In addition, reducing the cross-sectional area of the channels in the mixing zone reduces the amplitude of the ripple and the level of vibration and increases the reliability of the ejector.
Claims (10)
l ≅ 0,8d,
где l наибольший линейный размер площадки центрального тела в плоскости, ортогональной оси эжектора;
d диаметр ближайшей к центру воображаемой окружности, вокруг которой располагаются периферийные сопловые отверстия.7. The ejector according to PP.5 and 6, characterized in that the largest linear size of the area of the Central body in the plane of the orthogonal axis of the ejector is determined from the ratio:
l ≅ 0.8d,
where l is the largest linear size of the area of the central body in a plane orthogonal to the axis of the ejector;
d is the diameter of the imaginary circle closest to the center, around which peripheral nozzle openings are located.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94026814A RU2070670C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Liquid-gas ejector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94026814A RU2070670C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Liquid-gas ejector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94026814A RU94026814A (en) | 1996-05-20 |
| RU2070670C1 true RU2070670C1 (en) | 1996-12-20 |
Family
ID=20158528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94026814A RU2070670C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Liquid-gas ejector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2070670C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU225728U1 (en) * | 2023-12-07 | 2024-05-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Liquid-gas ejector |
-
1994
- 1994-07-18 RU RU94026814A patent/RU2070670C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Соколов Е.Н., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - М.: Энергия, 1970, с. 200, рис.7 - 2. 2. Авторское свидетельство СССР N 1483106, кл. F 04F 5/02, 1989. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU225728U1 (en) * | 2023-12-07 | 2024-05-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Liquid-gas ejector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94026814A (en) | 1996-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7762715B2 (en) | Cavitation generator | |
| RU2184619C1 (en) | Liquid sprayer (versions) | |
| US4343434A (en) | Air efficient atomizing spray nozzle | |
| US4595144A (en) | Injection device, more particularly for direct-injection diesel engines | |
| WO2006068537A1 (en) | Method for heat-mass-energy exchange and device for carrying out said method | |
| RU2158627C1 (en) | Cavitation-type mixer | |
| WO2019162649A1 (en) | Jet pump apparatus | |
| RU2070670C1 (en) | Liquid-gas ejector | |
| JP2005535445A (en) | Apparatus for controlling the flow of fluid through an injection nozzle | |
| RU2724447C1 (en) | Water flow energy absorber | |
| EP1808651A2 (en) | Cavitation thermogenerator and method for heat generation by the caviation thermogenerator | |
| RU2072454C1 (en) | Liquid-gas ejector | |
| WO2006084085A1 (en) | Liquid spray system and nozzle with improved spray generation | |
| KR100551983B1 (en) | Air diffuser using bubble jet collision | |
| RU2718801C1 (en) | Water flow energy absorber | |
| CN111911322B (en) | Gas-liquid coaxial impact type fuel nozzle | |
| RU2159684C1 (en) | Device for dispersing of liquid | |
| CN221245664U (en) | Cavitation jet generator | |
| RU2132003C1 (en) | Liquid-and-gas ejector | |
| RU2800452C1 (en) | Liquid dispersion method and device for its implementation | |
| CN1648209A (en) | High efficiency atomizing material feeding nozzle for heavy oil catalytic cracking | |
| RU2190483C1 (en) | Jet nozzle | |
| RU2074117C1 (en) | Dispenser | |
| SU1720700A2 (en) | Vortex mixer-homogenizer | |
| CN2717959Y (en) | Improved secondary steam orifice structure for heavy oil catalytic cracking feeding spray nozzle |