Газовый или паровой эжектор с криволинейной осью системы Васильева Советский патент 1959 года по МПК F04F5/30 

Газовые и паровые эжекторы со сверхзвуковыми или сужающимися соплами широко известны и применяются в самых различных отраслях народного хозяйства.

Наибольшее применение газовые эжекторы больших скоростей находят в авиационной промышленности для устройства аэродинамических труб, высотных стендов, в различных схемах комбинированных двигателей и других агрегатах.

Предельное значение степени сжатия известных схем одноступенчатых газовых эжекторов ограничивается возрастанием потерь, тогда как коэффициент полезного действия их невелик.

Многоступенчатые газовые эжекторы хотя и позволяют существенно улучшить параметры эжектора, однако это улучшение связано с увеличением габаритов, веса и с усложнением действия и регулирования устройства.

Основная причина невозможности получения в ступени обычного эжектора очень высоких степеней сжатия и улучшения к.п.д. заключается в том, что при увеличении нерепада давлений резко возрастают потери, связанные с торможением сверхзвукового потока смеси газов в диффузоре эжектора, а также потери на смешение газов.

Предложенная схема ступени эжектора с криволинейной осью позволяет злучшить параметры эжектора.

Ступень эжектора с криволинейной осью состоит из сопла высоконапорного газа / (фиг. 1), сопла низконапорного газа .2, камеры смешения 3 и диффузора 4. Оси выходных участков сопел и стенки начального участка камеры смешения искривлены, причем низконапорный газ подвад пся у выпукло стенк камеры смешения.

№ 123279

Газовый либо паровой эжектор с криволинейной осью может быть выполнен и,в рсесимметричном оформлении (фиг. 2 и 3).

Из уравнения двилсения газа, написанного в проекции на нормаль

., „ ;i ..dp . ос

к линиям тока, --,.- - ,, ,

где R - радиус кривизны линий тока,

С - скорость газа,

р - статическое давление в струе газа.

р - статическая плотность газа, следует, что искривление сопел для подвода газов и начального участка камеры смешения сопровождается появлением градиентов статических давлений, направленных от выпуклой к вогнутой стенке. В данном случае для обеспечения процесса эжектирования нет необходимости расширять весь высоконапорный газ до давления, меньшего чем полное давление низконапорного газа (как это делается в эжекторах обычной схемы). Сильное расширение претерпевает лишь незначительная часть высоконапорного газа вблизи границы соприкосновения со струей низконапорного газа. Среднее же статическое давление в струе высоконапорного газа может быть намного выше. В связи с этим сушественно уменьшается средняя скорость струи высоконапорного газа на начальном участке камеры смешения, а следовательно, и скорость смеси газов на входе в диффузор.

Снижение скорости на входе в диффузор сопровождается снижением потерь, связанных с торможением сверхзвукового потока смеси газов. Уменьшение разницы в средних скоростях высоконапорного и низконапорного газов на входе в камеру смешения снижает также потери на смешение струй.

На фиг. 4 представлены результаты сравнительных расчетов зависимости степени сжатия эжектора (е) от отношения давлений высоконапорного и низконапорного газов (з) различных типов эжекторов и эжектора с криволинейной осью в предположении нулевого коэффициента эжекции (К 0) и изменения скоростей высоконапорного газа на начальном участке камеры смешения по закону С R const.

Предмет изобретения

1.Газовый или паровой эжектор с криволинейной осью, конструктивно выполненный в плоском либо осесимметричном оформлении, отличающийся тем, что, с целью донолнительного уменьшения статического давления на границе струй на начальном участке камеры смешения, оси высокояапорпого и 1гизконапорного сопел, а также стенка начального участка камеры смешения искривлены.

2.Эжектор поп. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь на смешение газов и в скачках уплотнения, переводящих сверхзвуковой поток смеси газов в дозвуковой, путем соответствующего искривления каналов создаются существенные градиенты статического т.авления по ширине канала таким образом, что .потребное для элсектирования расширение высоконапорного газа происходит лишь в небольшой области, прилегающей к соплу низконапорного газа.

3.Эжектор по п. 1, отличающийся тем, что пизконапорный газ подводится в зоне пониженного давления у вынуклой поверхности начального участка камеры смешения по направлению касательной к этой поверхности. на f ера с/ емени-я з Низконапорный газ оконапорный газ Характер распределения статически : давлений по ширине начального участка смешения ось згкентора дифф1 зор

Высоконапорный газ

начальный участок намеры GJ eujQHU

эжентора

номера cf eujeHU

coney и(конапорный газ

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редак Ор Л. Г. ГоландскийГр. 129

Подп. к печ. о.Х-59 г. Цена 50 коп.

Тираж 1040 Москва, Петровка, 14. Совете Министров СССР