Эмпирические зависимости для расчета оптимальных струйных насосов как с центральным, так и кольцевым расположением сопла, полученные на основании имеющихся экспериментальных материалов по работе струйных насосов в широком диапазоне чисел Рейнольдса.
На основании имеющихся экспериментальных материалов по работе струйных насосов в широком диапазоне чисел Рейнольдса и коэффициентов загромождения камер смешения получены эмпирические зависимости для расчета оптимальных струйных насосов как с центральным, так и кольцевым расположением сопла. Предложены оценочные зависимости по определению влияния глубины отсасываемой жидкости на уменьшение значений указанных параметров. Установлена взаимосвязь между необходимой длиной камеры смешения и расстоянием до сопла с величиной угла раскрытия диффузора. On the basis of present experimental data on jet pump working in a wide range of Reynolds numbers and mixing chamber blockage coe?cients, empiric dependences for calculation of jet pumps optimum are obtained, both with central and circular location of a nozzle.Широкое применение струйных насосов (СН) в тепло-[1, 2] и гидроэнергетике [3], а также в качестве бустерных насосов [4 - 6] объясняется просто-той конструкции и надежностью их работы. Для повышения эффективности СН необходимо реализовать их работу в оптимальном режиме, т.е. правильно подобрать все гидродинамические и конструктивные параметры, чтобы обеспечить максимальный КПД.Материалы, представленные в перечисленных публикациях, показывают, что оптимальные характеристики СН (при которых реализуется максимальное значение КПД ?о) зависят от сложной взаимосвязи конструктивных параметров, а именно: от формы сопла и входного участка пассивного (подсасываемого) потока, длины lk камеры смешения (КС), расстояния до нее сопла lc, угла раскрытия ?д и уширения nд диффузора. В практике обычно известны характеристики источника энергии, например, давление Pp, подаваемое насосом, его расход Qp, а также давление на входе подсасываемой жидкости Pn и на выходе из эжектора (рис. Поскольку нам известны давление Рр и расход Qp активной струи, а также давление подачи Pn пассивного потока, можем определить скорость истечения струи Wc и диаметр среза сопла dc. Обработка опытных данных для СН с центральными соплами dc ? 6 мм, работающих при атмосферном давлении (Pn ? 0.1 МПА) подсасываемой жидкости, показывает, что при удовлетворительной конструкции СН коэффициент ?2 ? 1, слабо растет с увеличением коэффициента расширения КС (при f0 > 4) и существенно снижается с уменьшением Rec [7, 8]. 0 где значения для коэффициента k? в диапазоне 104 ? Rec ? 5106 приведены на графике (рис.Одним из важнейших следует считать длину пути смешения первичного (эжекти-рующего) и вторичного (эжектируемого) потоков, т.е. протяженность зоны их взаимодействия lcm = lc lk. Анализ представленных экспериментальных материалов [6] позволяет сделать вывод, что необходимая длина монотонно увеличивается с ростом угла раскрытия диффузора, так что до ?? ? 100 в первом приближении можно рекомендовать линейную зависимость Иная ситуация складывается с расстоянием от среза сопла до начала КС. Опыты [3, 6, 9, 12] показывают, что оптимальное расстояние lc резко увеличивается с уменьшением загромождения Расстояние lc, рекомендуемое в работах [3, 13], следует считать заниженным, так как эффективность их СН оказалась существенно ниже (на 1.5-4 %) по сравнению с результатами публикаций [6, 9].На основании анализа опубликованных обширных экспериментальных данных по струйным насосам с центральным и кольцевым расположением сопла предложены сравнительно простые эмпирические зависимости для расчета оптимальных гидродинамических параметров их работы. Показано, что значения этих параметров существенно зависят от числа Рейнольдса (1104 ? Rec ? 3106), глубины уровня отсасываемой жидкости, а также от геометрии конструктивных элементов и их размеров. Уточнена взаимосвязь необходимой длины камеры смешения и расстояния до сопла от угла раскрытия диффузора. Упрощенная методика расчета СН позволяет относительно быстро и просто, с использованием современных численных методов расчета, определить их оптимальные гидродинамические и геометрические параметры в широком диапазоне чисел Рейнольдса и отношений сечения камеры смешения и среза сопла. Экспериментальное исследование различных водоструйных насосов с малым отношени-емеплощадей поперечных сечений.сопла.и камеры см шения // ТОИР.
Вывод
На основании анализа опубликованных обширных экспериментальных данных по струйным насосам с центральным и кольцевым расположением сопла предложены сравнительно простые эмпирические зависимости для расчета оптимальных гидродинамических параметров их работы. Показано, что значения этих параметров существенно зависят от числа Рейнольдса (1104 ? Rec ? 3106), глубины уровня отсасываемой жидкости, а также от геометрии конструктивных элементов и их размеров. Уточнена взаимосвязь необходимой длины камеры смешения и расстояния до сопла от угла раскрытия диффузора. Упрощенная методика расчета СН позволяет относительно быстро и просто, с использованием современных численных методов расчета, определить их оптимальные гидродинамические и геометрические параметры в широком диапазоне чисел Рейнольдса и отношений сечения камеры смешения и среза сопла.
3. снабжение ГЭС регулируемыми эжекторами.-ОЛ.: Гамус И.М., Картелев Б.Г. Техническое в до-
Энергоатомиздат, 1986.- 83 с.
4. Шкловер Г.Г., Росинский А.З. Экспериментальное исследование водоструйных инжекторов, работающих на кипящей воде // Энергомашиностроение.-
1966.- 4.- С. 8-11.
33
ISSN 1561 -9087 Прикладна гідромеханіка. 2011. Том 13, N 1. С. 29 - 34
Андреева К.С., Зингер Н.М. , Соколов Е.Я. По-
5. вышение производительности .питательноголнасоса ческие станции.- 1956.- 1.- С. 16-20. при помощи водоструйного эжектора // Э ектри-
6. Зангер Н.Л. Экспериментальное исследование различных водоструйных насосов с малым отношени- емеплощадей поперечных сечений.сопла.и камеры см шения // ТОИР.- 1970.- 1.- С 12-25
7. Подвидз Л.Г., Кирилловский Ю.Л. Расчет струйных насосов и установок // Труды ВНГМ.- 1968.-
38.- С. 44-96.
8. Кирилловский Ю.Л., Подвидз Л.Г. Рабочий процесс и основы расчета.струйных насосов // Труды 9. Фридман3 Б.Э. Гидроэлеваторы.- М.: МАШГИЗ, ВНГМ.- 1960.- XXVI - С. 96-135.
