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第卷第期南京工业大学学报.
年月.
亚临界气体喷射器的设计计算
刘中常,李维
南京工业大学城市建设与安全环境学院,江苏南京
摘要:计算气体压缩喷射器可达到喷射系数的研究已很成熟,但对亚临界气体喷射器可达到喷射系数。大多采用
气体喷射压缩器的方法进行计算。针对亚临界气体喷射器的特性,给出了种计算方法:气体喷射压缩器计算方
法;喷射泵计算方法;气体喷射器计算方法。研究表明:对膨胀比和压缩比都小于临界压力比的亚临界气体喷射
器,膨胀比较大时,工作介质的弹性影响不能忽略;压缩比较小时,引射介质的弹性影响应该忽略;进而得出在膨胀
比和压缩比都接近临界压力比时,适宜采用把工作介质视为弹性,引射介质视为非弹性的气体喷射器计算方法:而
在膨胀比和压缩比都非常小且接近于时,应该采用把工作介质和引射介质都视为非弹性的喷射泵计算方法。
关键词:亚临界;气体喷射器;喷射系数
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
由于气体喷射器具有结构简单、制造方便、运行用气体喷射压缩器的计算方法。又因为亚临界气体
可靠等优点,在许多技术领域中得到普遍应用。然而喷射器的工作流体的膨胀比和引射流体的压缩比都
针对工作流体为亚临界膨胀即/≤/和引很小,相互作用流体的弹性特性都可以忽略,于是亚
射流体的压缩比远远小于临界压力比/《/ 临界气体喷射器可采用喷射泵的计算方法来计算。
口。时的气体喷射器的计算,文献论述的不多。文献图是气体喷射器的简图。
—在亚音速气体喷射器方面做了大量的研究。
笔者依据能量守恒的基本定律,针对小膨胀比、小压
缩比的气体喷射器,整理出种计算方法,编制计算
程序,比较种方法的不同和优劣。结果表明:对于
亚临界气体喷射器小膨胀比、小压缩比使用气体
器
喷射器方法计算,可达到喷射系数比较合理。
按照索科洛夫对喷射器的分类,严格意义上的气图气体喷射器简图
体喷射器是指压缩比小于.,工作介质与引射介质.
均为弹性介质的一类喷射器。但通常工作介质和
在这里以拉伐尔喷嘴圆柱形混合室带扩散器的
引射介质为气相包括蒸汽,而不考虑引射流体压
气体喷射压缩器为例,推导其可达到喷射系数的计
缩比的范围的这一类喷射器称之为气体喷射器包含
算公式。圆柱形混合室的两个端截面人口和出口
气体喷射压缩器。此处研究的气体喷射器,不仅具
截面上的速度场概略地表示在图上。
有小压缩比//,而且还具有小膨胀比
/≤/,称为亚临界气体喷射器。
可达到喷射系数的计算公式的推导歪。丰圄
计算气体喷射器的可达到参数,原则上可以采
图圆柱形混合室入口和出口截面上的速度场示意图
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收稿日期:——
作者简介:刘中常一,男,安徽安庆人,工程师,硕士生,主要研究方向为气体喷射器
李维联系人,教授,—:.
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第期刘中常等:亚临界气体喷射器的设计计算
列出图中截面和截面—之间混合室数; 为工作流体的临界速度; 为引射流体的
的圆柱形部分动量方程式,为了简化推导,假设工作临界速度; 为压缩流体的临界速度; 为
流体和引射流体进入混合室前,在和工作喷嘴出口在截面上工作流体的折算等熵速度;№为在
截面相重合的—平