مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی مشخصه های عملکردی اجکتورهای بخار در نسبت انبساط های مختلف

نویسندگان
1 دانشجوی دانشگاه تهران
2 استادیار دانشگاه تهران
3 طراح
چکیده
اجکتور جت بخار یکی از مهمترین و ضروری ترین بخش صنایع تبرید، تهویه مطبوع، شیرین سازی، پتروشیمی و صنایع شیمیایی است. درک بهتر فیزیک جریان در اجکتور نقش مهمی در بهبود عملکرد اجکتور ایفا می کند. در این مطالعه، الگوریتم تحلیلی برای طراحی اجکتورهای بخار توسعه می یابد. الگوریتم نسبت جریان را به صورت تابعی از نسبت انبساط و فشارهای بخار مکش، بخار محرک و بخار متراکم ارائه می کند. در ادامه تغییرات نسبت تراکم و تغییرات فشار پشت دیفیوزر برحسب نسبت جریان اجکتور (نسبت دبی بخار محرک به مکش) در دو نسبت انبساط 5 و 50 مورد بررسی قرار گرفت که نشان داد که با افزایش نسبت جریان میزان نسبت تراکم افزایش پیدا کرد. همچنین در یک نسبت جریان مشابه، مقدار نسبت تراکم در اجکتورهای با نسبت انبساط 50 بزرگتر از مقدار نسبت تراکم در اجکتور با نسبت انبساط 5 می باشد که علت آن ایجاد خلاء بیشتر در در نسبت انبساط 50 می باشد. در ادامه، نتایج کد با نتایج تجربی مقایسه شده که با اعتبارسنجی نتایج، صحت داده مورد تایید قرار گرفت. در انتها، تغییرات عدد ماخ جریان از خروجی نازل تا قسمت تخلیه بدست آورده می شود. نتایج نشان داد که شرایط پرفشار باعث کم شدن زاویه انبساط می شود، بنابراین منجر به جت کوچک با سطح موثر بزرگتر می شود. موج انبساطی شتاب بیشتری می گیرد. بنابراین سطح موثر بزرگتر، امکان مکش بیشتری را فراهم می کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the Performance Characteristics of a Steam Jet Ejectors with Various Expansion Ratios

نویسندگان English

Mohsen Kazemi 1
Mojtaba Tahani 2
Sasan Davoodi 3
2 UT
چکیده English

Steam jet ejectors are the essential part in refrigeration and air conditioning, desalination, petroleum refining, petrochemical and chemical industries. A greater understanding of flow physic inside an ejector plays an important role in its performance improvement. In this study, analytical algorithm is developed for design of steam ejectors. The algorithm gives the flow ratio (motive to suction flow rate) as a function of the expansion ratio and the pressures of the entrained vapor, motive steam and compressed vapor. The compression ratio and back pressure variations were studied in ejector flow ratio with expansion ratio of 5 and 50. It showed that compression ratio increase by increasing the flow ratio. Also in a similar flow rate, compression ratio for ejector with expansion ratio of 50 is greater than compression ratio in the ejector with expansion ratio of 50, due to more vacuum in the case with expansion ratio 50. Then, the code results were compared with experimental results that showed appreciate agreement with other results. Finally, Mach number variations from nozzle exit to discharge diffuser were obtained by code. Results showed that the pressurized condition causes the lowering of expansion angle, thus resulting in smaller jet core and larger effective area. The expanded wave is further accelerated at a lower Mach number. Therefore, the momentum of the jet core is reduced. However, the enlarged effective area allows a larger amount of secondary fluid to be entrained.

کلیدواژه‌ها English

Ejectors
Expansion wave
compression ratio
throat diffuser
Flow ratio