蒸汽噴射器的工作原理
作者:ahxq 添加時間:2023-07-22 15:51:42
蒸汽噴射器是采用蒸汽作為工作流體進行使用的一種噴射器,盡管各種特定用途的蒸汽噴射器尋求的目的各異(如蒸汽噴射真空泵要求特定引射壓力下的噴射系數達到max,或要求特定引射介質流量情況下引射真空度達到min;而蒸汽噴射式熱泵則要求特定壓力或工作負荷下所能達到的壓縮比max),然而其基本工作原理都是一樣的,即:工作蒸汽在拉伐爾噴嘴中加速形成超音速射流,而引射流體則由于與工作蒸汽間的剪切作用被卷吸到混合室,而后逐漸形成單一均勻的混合流體,經過一擴散段減速壓縮到一定的背壓后排出噴射器。
蒸汽噴射器主要由蒸汽噴嘴、吸入室和擴散管等三個部分組成,其中擴散管又可分為混合段、第二喉管段及擴散段等三部分。壓力較高的工作流體通過噴嘴將壓力能轉換為動能,形成超音速射流,被抽流體由于與工作流體之間極強的剪切作用而被引射入吸入室。射流邊界層的紊流擴散作用使得兩股流體發生質量(某些情況下存在)、動量及能量交換,于是工作流體的速度不斷減少,而被抽介質的速度不斷增大,并在混合段某一截面處漸趨一致,從而形成一股單一均勻的混合流體 。在擴散段中的動能轉化成壓能,混合流體減速增壓到一定的背壓后排出噴射泵。在噴射泵中,流體可能由于要適應高背壓的要求而產生激波,其波陣面可能位于第二喉管及擴散段中的任一截面。
蒸汽噴射器的工作過程大致可分為三個階段:(1)工作流體形成高速射流,將壓力能轉化為動能階段。(2)工作流體與引射流體的混合階段,兩種流體進行質量、動量及能量交換,引射流體的速度被提高,工作流體則攜帶引射流體進入擴散段。(3)壓縮階段,即擴壓器中的兩股流體一邊繼續進行能量交換,一邊逐漸壓縮,將動能轉化為壓力能,并將混合流體排出噴射器。
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