气体引射器课程设计

1、机械设计课程设计（论文）设计书题目： 气体引射器结构设计系 另I专 业班 级学 号学生姓名起讫日期2012.10.29- 2012.11.09指导教师 职称 助教教研室主任日 期2012.11.09江西科技学院教务处印制一、引射器的介绍1二、工作条件：2三、系统简图3四、喷射系数的确定3五、主要几何参数的确定7六、蒸汽引射制冷装置的系统图11七、带扩散器引射器装配图12八、小结13参考文献13整理文档气体引射器结构设计一、引射器的介绍气体（蒸汽）喷射压缩器、引射器和喷射泵属于第一类。气力输送喷射器、水空气引射器和水力输送喷射器属于第二类。汽水引射器和喷射加热器属于第三类。喷射器的工作情况还取决

2、于相互作用介质的弹性特性。介质的比容的工作随着压力的改变而大大改变的这种特性叫做介质的弹性特性或压缩性。在实际中所用到的喷射器有：1）两种介质（工作介质和引射介质）都是弹性的；2）其中一种介质是弹性的；3）两种介质都是非弹性的。弹性介质的同相喷射器的工作，很大程度上取决于引射介质的压缩比，还取决于工作介质的膨胀比。为了简明起见，在这里及往后把压力比Pe/Ph叫做压缩比，即最 终的压缩压力与开始的压力之比。根据压缩比和膨胀比的大小，弹性介质的同相喷射器可分为如下类型：1）大膨胀比和中等压缩比的喷射器，今后， 把这类喷射器叫做气体喷射压缩器或蒸汽喷射压缩器，在这类喷射器中，蒸汽或气体作为工作介质或

3、引射介质。在压缩器中，工作流体的膨胀比是很大的，在压缩器之前工作和引射流体的压力比比临界压力要大好多倍。这类喷射器所能建立的压缩比通常是在2.5A Pe/ Ph a 1.2的范围内， 用来提高废汽压力；用来提高官网中的气体压力等就属于这类喷射器。2) 大膨胀比和大压缩比喷射器，这类喷射器通常用在要求保持很高真空的装置上，今后把这类喷射器叫做气体引射器或蒸汽引射器。在引射器中，工作流体的膨胀比也是很大的；在引射器前工作流体和引射流体的压力比PP/P H 也是比临界压力比大很多倍，这类喷射器所能建立的压缩比：Pc/ Ph>2.53) 大膨胀比和小压缩比喷射器。今后把这类喷射器叫做气体喷射器或

4、蒸汽喷射器。在这类喷射器中，蒸汽或气体作为工作介质和引射介质。二、工作条件：工作流体和引射流体都为饱和水蒸汽。工作流体在拉伐尔喷管中加速形成高速喷射流，在吸收室里形成低压。引射流体进入引射器的吸收室后在工作流体的作用下加速，两股流体在混合室里逐渐形成单一均匀的混合流体，经过扩压管减速压缩达到一定的背压。三、系统简图整理文档图1-1射器简图，一工作啧费接曼室C-混合室D一扩散蠢四、喷射系数的确定引射介质的压缩比PJPh>2.5的喷射器叫气体引射器。在这样的压 缩比情况下，锥形混合室是最合适的。根据已知条件，求出引射器的 引射系数。工作和引射器的参数是给定的：Pp=0.6Mpa ; tp=1

5、60Cvp=0.3166mA3/kg;ip=2759KJ/Kg;PH=32000Pa;tH=71 C ;VH=4.92mA3/kg ; iH=2627KJ/Kg ; Pc=102000Pa ;饱和蒸汽:kp=kH=K c=1.13 ;带锥形的混合式引射器取入口截面比出口截面大一倍（尸2）;引射流体达到临界速度的截面面积比u=1.35计算工作和引射流体的临界速度:ap* 2k/(k 1)、ppVp448.95m/s、2 1.13/(1.13 1)，600000 0.3166aH* 2k/(k D pH vH 2 1.13/(1.13 1)、32000 4.92408.72m/saH*/ap*40

6、8.72/448.95 0.90根据给出的数值而hPh /Pp 32000/600000 0.053在气体动力函数表上查得入Ph=2.18, qpH=0.2535给定入C3=1时qc3=1 , Hc3=0.579,用公式计算(up) 2值Ph 1 Ph 1（U 邛）2p c q c3 p p q ph8(1 u'工)Pc qc3,“ 3200013200011 .35 10200016000000.25350.91 (11 .35 320001)10200010.406用公式计算qH2u6322 b (小心必, Pc qc3 Pp qpH0.406 0.91、32000 1320001

7、2(1 0.406 0.91)1020001 600000 0.25350.569m/s在气体动力函数表上查得相应的数值入H2=0.375 ,阳2=0.93 ,兀C2=0.292在所取得入c3值的条件下用公式计算U值：Ph脸 K313 庄一pC伊0.5(伊1)。21 (匹)0.5(工)0.5Phk 兀 C3qpH BPp102000 0.5791 0.9600000320001020002 0.5 (2 1) 0.931 (10200032000产（0.5790.93产1.13 0.579 1 0.2535 21.14几3f30.5( B-1)11(庄)0.5(工)0.5K4 1pCpH71H

8、23.二PHk 用 C3qH 2 B102000 a579 0.292 2 0.5 (2 1) 0.931 (1 0.9320002.333K1 pH K3 C310200032000)°5(0.5790.93产1.13 0.579 1 0.569 20.834 2.18 1.14 1(2.333 1 0.812 0.375) 0.910.367因为得至U的值u=0.406>0.367故取u=0.406表一：带锥形混合室的气体引射器的可达到喷射系数的计算入C3qc3无C3(U 无 p)2初步值精确值计算 值uqH2入H2无H2无C2uqH2入H2无H2无C2uu110.5787

9、0.40610.40610.56960.3750.930.2910.36720.5330.350.9360.2930.34930.40610.34930.51580.330.9450.29640.34070.34070.50710.3280.9460.29670.3367参数介绍:PP 工作流体压力(Mpa)Tp 工作流体温度( ° C)I p 工作流体焓值(KJ/Kg)Vp工作流体比容(mA3/kg)pH 引射流体压力(pa)tA 引射流体温度( ° C)iH 引射流体焓值(KJ/Kg)VH 引射流体比容(mA3/Kg)PC 压缩流体压力(pa)Gp工作流体白流量，公斤/

10、秒Gh 引射流体的流量，公斤/秒Up2在圆柱形混合室入口截面上工作流体的速度，米/秒Wh2在圆柱形混合室入口截面上引射流体的速度，米/秒U3在圆柱形混合室出口截面上混合流体的速度，米 /秒Pp2在圆柱形混合室入口截面上工作流体的静压力，牛顿/米八2Pu2在圆柱形混合室入口截面上引射流体的静压力，牛顿/米八2P3 在圆柱形混合室出口截面上混合流体的静压力，牛顿 /米A2?p2工作流体在圆柱形混合室入口截面上所占的面积，米A2?H2 引射流体在圆柱形混合室入口截面上所占的面积，米 A232混合室的速度系数里工作喷嘴的速度系数33扩算器的速度系数34混合室入口段的速度系数ap*工作流体的11缶界速度

11、，米/秒aH* 引射流体的临界速度，米/秒ac*压缩流体的11缶界速度，米/秒P介质的压力，牛顿/米八2V比容，米人3/公斤Kv 工作流体的绝热指数Kc压缩流体的绝热指数初二刖一一在2-2截面上工作流体的折算等嫡速度比一一在2-2截面上引射流体的折算等嫡速度九3在3-3截面上压缩流体的折算等嫡速度&*九3在扩散器中流体从压力 p3等嫡压缩到压力pc时，在扩算入口流体必须就的速度，米/ 秒n*临界面上的相对压力K D绝热指数五、 主要几何参数的确定1）主要界面积的确定扩张式喷嘴的临界截面积fp*的大小用流量公式来求得：fp*Gpap*Kp p* Pp61 448.951.13 0.579

12、 60000 3600521.94 10 5m2混合室的出口截面积f3用fc*来求得:fp*Pcqc3600000 (1 0.406) 0.91 1.94 10 5102000 11.46 10 4m2由于是圆柱形混合室即f 3 fr在个别情况下Kp Kh KcRp Rh所以喷嘴入口截面积fp通常根据输入管道中的速度来确定:, G p 61 0.31664 2fp4.47 104m2wp12 3600求工作喷嘴的出口面积，即在混合室入口截面2-2流体所占的面积:工工 fp* 1.941045 2fp2 fp17.65 10mqpHQ2535在混合式入口截面上引射流体所占的截面积:uGp aH

13、*fH 2Kh h * Ph qH 20.406 61 408.721.13 0.579 32000 0.569 36002.36 10 4m2扩张器出口速度及截面积的确定如下：Wcqc1.728m/sC*0.587Tp uTh1 u160 0.406 711 0.406134.3oCGp (1 u)C 2wc61 (1 0.406)20.0041m1.67 2 1.728 3600dc4 0.0041:3.140.0707m2）轴向尺寸的确定喷嘴入口直径dp喷嘴临界直径d*4 4.47 104 1.94 100.0238m0.0049m工作喷嘴的出口直径&:4 7.65 10 53.

14、140.0098m喷射系数U<0.5，自有流速的长度Ici：lei( 0.083 0.76udi 0.29) 2a(3083 0.76 0.406 0.29)0.00982 0.070.0236m自由流速直径d4用以下公式确定:d4 3.4di 0.038 0.76u3.4 0.0098、0.038 0.76 0.4060.021m混合室直径d3的确定：d34 1.46 1040.014m3.14由于d3Vd4那么工作喷嘴的出口截面离圆柱形混合室入口的距离le的计算如下；混合室入口段长度Ie2d4 d30.0210.01420.0035mle le1 le2 0.024 0.0035 0

15、.0275m圆柱形混合室的长度:|3 6 d3 6 0.014 0.084m扩散器的长度：|4 6(de d3) 6 (0.0707 0.014) 0.3402m六、三级蒸汽引射制冷装置的系统图七、带扩散器引射器装配图NM身匆如日史已日到以笈不度二巴&TvawnHWWImJwrT:S -.,-*-,!-:.Ll:=l>.u.m八、小结1）由于引射器的计算公式结构复杂，包含众多超越方程。致使计算具有试凑性质，计算工作量庞大，需要计算机自动计算，特别是自动优化计算，以消除大量的人力投入。2）构造引射器的完整的全解析型计算系统对于实现其计算机计算。特别是自动化设计计算是必要的。3）本文

16、提供的经过改进的计算模型、公式体系、基础数据及其引用公式，概念较清楚、计算较精确，而且具有全解析形态，清楚的建立等截面气体引射器计算机自动优化技术障碍。在此基础上编写的相应计算程序，将引射器的优化设计工作变的简便准确。参考文献1 .范作民，轴对称中心引射等截面混合引射器临界状态引射系数的计算 1973.72 .蒸汽喷射制冷设计手册，第十设计院1972.123 .喷射器设计手册1985机械设计课程设计（论文）任务书题目： 气体引射器结构设计系 另I专 业班 级学 号学生姓名起讫日期2012.10.29- 2012.11.09指导教师 职称教研室主任日 期2012.11.09江西科技学院教务处印制

17、填表说明1 课程设计（论文）书第一项、第二项内容由指导教师填写，由所属教研室主任审定后下达到学生。2 课程设计（论文）书第三项、第四项、第六项内容由学生填写，由指导教师审定。3 课程设计（论文） 完成后， 与课程设计图纸（论文） 、 计算书 （调研报告）等用专用文件袋装齐亲自交给指导教师，待指导教师确认资料完整后方可。4 课程设计（论文）完成后，由指导教师评阅，签署评语，并评定学生成绩，由所属教研室主任审查。一、课程设计（论文）的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作条件）1、设计题目：气体引射器结构设计2、系统简图：图1-1射器简图/一工作啧费E一接受室C一混合室D一扩散蠹3、工作条件：工

18、作流体和引射流体都为饱和水蒸汽。工作流体在拉伐尔喷 管中加速形成高速喷射流，在吸收室里形成低压。引射流体进入引射器的吸收室 后在工作流体的作用下加速，两股流体在混合室里逐渐形成单一均匀的混合流 体，经过扩压管减速压缩达到一定的背压。4、原始数据数据分为两组：带扩散器和不带扩散器的气体引射器参数。表1.1带扩散器/不带扩散器的气体引射器参数参数题号一级引射器12345工作流体压力（Mpa）0.60.650.60.650.65工作流体温度（° C）160165160165165工作流体烙值（KJ/Kg）27592767275927672767工作流体比容（mA3/kg）0.31660.2

19、950.31660.2950.295引射流体压力（pa）15001500130013001400引射流体温度（° C）131310.8510.8512引射流体烙值（KJ/Kg）25252525252125212523引射流体比容（mA3/Kg）8888100.7100.794压缩流体压力（pa）80008000750075007500二级引射器三级引射器123412340.60.650.60.650.60.650.60.65160165160165160165160165275927672759276727592767275927670.31660.2950.31660.2950.31660.2950.31660.29580008000750075003200032000310003100042424141717170702577257725752575262726272625262518.118.119.219.24.924.925.075.07320003200031000310000.1