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Ejector (G)

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气网络中的喷射器。

类型: EngeeFluids.Gas.Turbomachinery.Ejector

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Turbomachinery/Ejector (G)

资料描述

Ejector (G) 模拟气体网络中的喷射器。 喷射器引导初级高压流通过临界截面减小的喷嘴,产生低压射流,吸入次级流。 初级射流的膨胀为次级流创建了临界喷嘴横截面。 该块假设两个流在相同的压力下混合,并且组合的流通过扩散器出口以恢复压力。 初级和次级流必须由相同的气体组成。

喷射器可用作泵或压缩机以供应次级液体。 与泵或压缩机不同,没有外部机械能源,初级高压液体作为供应次级流体的能量源。

喷射器的几何形状

初级高压流在点处进入喷射器 并且它通过一个具有临界横截面积的逐渐变细的膨胀喷嘴。 ,由参数定义 Primary nozzle throat area . 喷射器阻塞喷嘴关键部分的初级流(点) )并将其加速到初级喷嘴出口处的超音速低压射流(点 ). 初级流的超音速射流的低压在点处吸入次级流 喷嘴周围。

超音速一次流射流在喷嘴出口外继续膨胀和降低压力,直到它在膨胀的一次流射流中达到其最大的面积(点 ). 超音速一次流射流的膨胀为二次流在点处创建了一个虚构的空气动力学临界喷嘴段 ,与点位于同一个地方 . 二次流动也被阻塞在喷嘴的空气动力学临界区段中。 在通过喷嘴的空气动力学临界段后,初级和次级流在相同的压力下混合(点 ). 如果混合流仍然是超音速的,则该流在该点处引起混合室中的压实喘振 ,以及扩散器(dot )通过增加出口压力来减缓混合流。

该图描述了喷射器,其中

  • -主流量输入;

  • -二次流量输入;

  • -主喷嘴的临界截面;

  • -主喷嘴出口;

  • -膨胀一次流射流;

  • -二次流喷嘴的空气动力学临界段;

  • -混合流;

  • -混合室中的压缩浪涌;

  • -扩散器输出。

ejector g cn

大众消费

喷射器加速通过喷嘴的初级气体流。 一次流的质量流量为

哪里

  • -参数值 Primary nozzle throat area ;

  • -热容之比,其中 -恒压下的比热容和 -恒定体积下的比热容;

  • -参数值 Efficiency for primary flow through nozzle ;

  • -主流入口处的压力;

  • -初级和次级流混合后的压力;

  • -初级流入口处的密度。

初级流将次级气体流吸入进气室并使其朝着由膨胀的初级射流产生的喷嘴的虚构的空气动力学临界区段加速。 二次流的质量流量为

哪里

  • -喷嘴的虚构空气动力学临界区段的面积。 块基于所述初级流射流的膨胀来计算所述值。

  • -参数值 Efficiency for secondary suction flow ;

  • -二次流入口处的压力;

  • -二次流入口处的密度。

,在哪里 ,一次流被阻塞,质量流达到最大值

二次流被阻塞,质量流达到最大值。

一次流量和二次流量的比率

所述超音速一次流射流的横截面积的膨胀由所述比

哪里 -参数值 Efficiency for primary flow expansion .

块利用膨胀超音速一次流射流的面积 来计算二次流喷嘴的虚构空气动力学临界区段的面积

哪里

  • -参数值 Area ratio of mixing chamber to throat ;

  • -参数值 Area ratio of nozzle exit to throat .

膨胀射流初级流的速度为

喷嘴空气动力学临界段二次流的速度为

次流量受预设值的限制。 由 二次流速达到最大值

混合模型

在喷嘴的虚构的空气动力学临界区段之后,初级和次级流在相同的压力下混合。 混合流的温度为

哪里

  • -入口处初级流的温度。 该块假定该值等于初级流的制动温度,因为与喷射器内部相比,入口处的动能可以忽略不计。

  • -混合流的温度。

  • -入口处的二次流的温度。 该块假定该值等于二次流的减速温度,因为与喷射器内部相比,入口处的动能可以忽略不计。

  • -特定气体常数。

  • -混合初级和次级流后的流速。

  • -混合初级和次级流后的质量流量,即 .

混合区域的动量平衡为

哪里 -初级和次级流混合后的横截面积。

由于假设在相同压力下混合,因此排除了压力项,混合流的速度为

哪里 -参数值 Efficiency for mixing .

混合流的马赫数为

混合流扩散器中的流量比

如果,混合后,流动变成超音速,即 ,发生压实喘振。 密封跳跃后的压力增加等于

哪里 -混合初级和次级流后的马赫数。

封印跳跃后的马赫数为

在密封跳跃之后,扩散器减慢流动,增加压力。 该块假定扩散器出口处的动能可以忽略不计,并且将流动减慢到制动压力。 :

如果 ,则没有压实跳跃和



混合压力之间的比值 和扩散器出口处的压力 它有表格

关键操作模式

在正常操作中,初级流处于高压下,并且在操作期间被阻塞。 如果二次流动被阻塞,该装置也可以操作. 如果主流和辅助流都重叠,则块在临界模式下操作。

临界混合压力 它表示导致初级和次级流重叠的低压阈值。:

该块使用与上面相同的方程,用替换 ,来计算扩散器出口处的临界压力 . 如果实际出口压力大于扩散器的临界出口压力,那么喷射器处于亚临界状态,并且单元将混合压力与扩散器的出口压力相关联。 如果实际出口压力小于扩散器的临界出口压力,那么喷射器处于临界状态,并且块将混合压力限制为临界混合压力。 这意味着

假设和限制

  • 该模块使用理想气体的等熵公式推导模型方程。

  • 该单元利用经验损耗系数计算了喷嘴出口处的摩擦、混合、膨胀波和压实涌引起的损耗。

  • 在初级流离开喷嘴后,在初级流完全膨胀之前,这些流不会混合。

  • 膨胀后,流在相同的压力下混合。

  • 在初级流的入口处、在次级流的入口处和在扩散器的出口处的动能与喷射器内部的流的动能相比是可忽略的。

  • 流动是静止的和一维的。

  • 流是绝热的。

  • 回流建模的结果可能不准确。

港口

非定向

# A — 主流输入
煤气

Details

连接到主流输入的无向端口。

程序使用名称

primary_inlet

# B — 出口;出口
煤气

Details

与扩散器出口相连的非定向端口。

程序使用名称

outlet

# S — 辅助流输入
煤气

Details

连接到辅助流输入的无向端口。

程序使用名称

secondary_inlet

参数

Parameters

# Primary nozzle throat area — 初级喷嘴的临界段的面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

初级流喷嘴的临界区段的面积。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.0001 m^2

程序使用名称

throat_area

可计算

# Area ratio of nozzle exit to throat — 喷嘴出口段面积与喷嘴临界段面积之比

Details

喷嘴出口区段的面积与喷嘴临界区段的面积之比。 该参数限制了次级空气动力学临界区段的尺寸。

默认值

3.0

程序使用名称

nozzle_area_ratio

可计算

# Area ratio of mixing chamber to throat — 混合室的面积与喷嘴临界段的面积之比

Details

混合室的面积与喷嘴的临界区段的面积之比。 混合室的面积与膨胀的初级流射流的面积之间的差异为次级流创建了虚构的空气动力学临界区段。

默认值

8.0

程序使用名称

mixing_area_ratio

可计算

# Minimum area ratio of secondary throat to primary throat — 限制喷嘴的次级和初级临界区的空气动力学面积的比率

Details

喷嘴的次级和初级临界区段的空气动力学面积的最小比率。 块不允许虚构的空气动力学临界区段的面积降到该值以下。 若要避免达到此最小值,请增加参数的值 Area ratio of mixing chamber to throat .

默认值

0.1

程序使用名称

min_secondary_area_ratio

可计算

# Report when secondary throat area falls below minimum — 在喷嘴的次级临界区的区域中低于最小值的下降的通知
None | Error

Details

当喷嘴的次级临界区的面积低于参数设置的最小值时,该单元可能什么也不做或发出错误 Minimum area ratio of secondary throat to primary throat .

None | Error

默认值

None

程序使用名称

secondary_area_assert_action

可计算

# Efficiency for primary flow through nozzle — 通过喷嘴的初级流的效率

Details

考虑了由于初级喷嘴中的损失而导致的初级流的质量流速降低的经验系数。

默认值

0.95

程序使用名称

primary_loss

可计算

# Efficiency for secondary suction flow — 二次吸入流的效率

Details

一个经验系数,该经验系数考虑了由于二次流的抽吸期间的损失而导致的二次流的质量流量的减少。

默认值

0.85

程序使用名称

secondary_loss

可计算

# Efficiency for primary flow expansion — 一次流膨胀效率

Details

考虑了由于混合损失导致的初级流射流膨胀的减小的经验系数。

默认值

0.88

程序使用名称

expansion_loss

可计算

# Efficiency for mixing — 混合引起的混合流速的效率

Details

一个经验系数,它考虑了由于混合室中的损失而导致的混合流的速度下降。

默认值

0.84

程序使用名称

mixing_loss

可计算

# Cross-sectional area at port A — 端口截面积*A*
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口的截面积*A*。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

primary_inlet_area

可计算

# Cross-sectional area at port B — 端口截面积*B*
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口的截面积*B*。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

outlet_area

可计算

# Cross-sectional area at port S — 端口截面积*S*
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口的截面积为*S*。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

secondary_inlet_area

可计算

文学作品

  1. Huang,B.J.,et al。 "喷射器性能的一维分析。"_International journal of refrigeration_22.5(1999):354-364.

  2. 陈伟雄等。 "用于预测喷射器在关键和次关键运行状态下的性能的一维模型。《国际制冷杂志》36.6(2013):1750-1761。