Инжекторы (1046633), страница 7
Текст из файла (страница 7)
В предыдущих параграфах было показано„что при постоянных параметрах потоков пара и жидкости на входе в КС уменьшение площади скачка (площади горловины КС) приводит к увеличению давления смеси на выходе из инжектора н его КПД. Используя»'5.5), (5.6), набдем ~~ксимально~ д~вле~~~ на выходе из инжектора при изменении только площади горловины КС.
Умножим левую и правую части уравнения ~5.6) на цлощаль )"я горловины КС, выделив тем самым из серии подобных КС одну с фиксированными размерами. Учитывая, что : К=6);/6)ж-,' ~ =~г +)'ж,' '~~ ~ =т'и нп Рг1'* стж. =гж. ) ж~ Рж после преобразований получаем )ага~я 'тж~ Рж~ +~ж~ ~ж~ +~п ~п +~ гз 6п -»бж, ч-бг, )~г, -("; — тг, )Р..., . ) )Р"и"в )ж ~ = " г1 = "~ и обознав"в А=С6; — Р;)Р, сн -(Е, -Р;)~ ;г-)', =Сж,)ж, +6„Рг, -,)'. -Фж, +бг )~',": — ) «5)б) На расчетном режиме работы парового сопла, когда Р, мр, мр,,, величина А намного меньше остальных членов уравнения (5.) О), поеному ею можно пренебречь. Учитывая, что в случае полной конденсации пара в горловине КС Ро.
=Фж, +С„)'Гра У',). Глана а. Йарожнлкостные н нарогазоа!Яляостнл!е С а (на!лекторы) (6и, +6,-,)! г! р. г Отметим, что в рассматриваемом случае давление за скачком уплотнения определяется только уравнениями сохране!зия кОличества движения и массы, Механизм конденсации пара в скачке не влияет на результаты решения уравнения сохранения количества лвижения. Используя (5 9), (5 И 1), запишем полное давление жидкости на выходе из инжектора с учетом потерь в днффузоре (см.
2.4): ° О 7И! ь~гРТ; (б'.': 'О: )' о' и! н! ' г! !" н! г! (1+а )+ о )г, 2р..га (Ои, +бг, )'(1+Е „) Р и (би, Ки, ь л!, 1', ) (5.13) !!" Рс, так как -- — ' —,'. < О прн т, = Г,, При площади !.орловины КС„раваг. а аллюр' (!-'ЯЯР: +6 К; ) р (С'и, +бг,)'(1+„,) При заданных геометрических размерах парового и жидкостного сопл и фиксированных параметрах рабочих тел иа входе в инжектор вносимое потоками в КС количество движения остается постоянным для широкого диапазона изменения в ней давления.
В атом случае, согласно (5.12), лавленлье за лиффузором !трн заланном будет зависеть только от площади скачка Г,. !(Ля нахождения зкстремального значения Р,', пролиффереицируем (5.12) по плошали скачка: .,К термолииамияеекий еиаию работы ПГЖГА 103 Таким образом, Р,.', < Р„', „, при Р, < Е,,„„, и Р„> Е,, Сопоставляя полученный результат с данными, представленными на рис, 5.6, делаем вывод, что ветвь кривой Р,:, = 1 (Р„) при Р", < Е, „„, является нерабочей для серии рассматриваемых инжекторов с фйксированным количеством движения потоков на входе в КС и разной площадью ее горловины, Используя (2.!9), (2.26), (2.29) и пренебрегая толщиной кромок сопл, запишем (5.13) в безразмерном виде: (' ") ("'~Л) Р, (1+ К 1; г, Кж, )(1+и) (5.15) Сравнивая полученное по формуле (5,15) экстремальное значение б,„,,„с минимальным значением (),,ь, определенным в соответствии с изложенной в этой главе методикой расчета инжектора (см.
рпс. 5.6), отметим, что р, „<() ь Следовательно, расчет по упрощенным зависимостям дает заниженное значение минимально всоможной площади горловины КС и завышенное значение максимально достижимого КПД инжектора. 5.8. Термодннамнческнй аналнз работы парогазожндкостного струйного аппарата В этом параграфе анализируется влияние содержания неконденсирующегося при взаимодействии с жидкостью газа в расходе парогаза на работу двухфазного СА в режиме инжектора. В работе (168) экспериментально показано, что добавление относительно небольшою расхода воздуха в поток водяного пара, поступающего в инжектор, приводит к срыву режима его работы.
Однако теоретическое обоснование этого результата отсутствует. Рассмотрим работу ПГЖСА с позиции термодинамики необратимых процессов. На рис. 5.15 приведены результаты расчета ряда параметров ПГЖСА, в том числе удельного производства энтропии П5 в КС и его составлякнцей ПЯ„, для четырех значений массовой доли воздуха (1 — йл, ), содержащегося в парогазе на входе и КС. Зависимости строили аналогично приведенным на рис. 5.2, а и при таких же допущениях (в частности, предполагали полную конденсацию пара в КС, т. е.
С =9,„,.). Анализируя зависимости (см. 5.2), видим„что уже при небольшой массовой доли воздуха в парогазе, поступающем в ПГЖСА, иапРимсР пРи 9л, =-0,9, пРопадают кРитические (инжектоРные) Ре- .















