Шрифт:
Что же дальше? Очевидно, что следует заняться связью между физическими параметрами процесса и числом Эйлера, аналогично тому, как мы выявляли только что связь между геометрическими параметрами процесса и числом Фидия. Также очевидно, что для выявления этой связи мы воспользуемся зависимостью (2).
В работе [4] приведены расчеты разрабатывавшихся устройств и, конечно же, их стоит использовать. Параметры для расчета и анализа, попытаемся выбрать из тех, которые играют решающую роль при расчете устройства: давление пара и воды перед аппаратом, их температура, расход, коэффициент инжекции, температура смеси и наконец, развиваемый аппаратом статический напор.
Полагаю, что для наглядности стоит использовать пример с наиболее низкими параметрами пара перед соплом аппарата, так как именно они дают наибольшие по величинам значения выходных сечений сопел и, являются наиболее затруднительными с точки зрения "вписывания" сопла в профиль камеры смешения. Это вызвано в свою очередь тем, что значение входного диаметра камеры смешения и ХГП (калибра), камеры смешения могут значительно отличаться, а глубина захода сопла в камеру смешения на сегодня официально точно не определена.
Настоящим предлагаю свой уточненный вариант набора относительных значений (ХГП - по-прежнему калибр, для удобства расчетов взят равным 10 мм) величин (мультипликатов) захода сопла в камеру смешения пароводяного инжектора в таблице 61. Соответственно для получения абсолютного значения захода сопла в камеру смешения следует значение ХГП (калибра) умножить на текущее значение мультипликата, в зависимости от давления пара перед соплом.
Таблица 61,
, ата
, кПа,
не более строки 2,0
196,133 3,0
294,200 4,0
392,266 5,0
490,333 6,0
588,399 7,0
686,466 8,0
784,532 9,0
882,599 10,0
980,665 11,0
1078,732
1 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
2 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
не более 4 3,7082039325 4,7169082666 5,1107978525 5,3199106759 5,4494631771 5,5375795358 5,6013907930 5,6497313259 5,6876177574 5,7181097456
Поскольку для давления перед инжектором использован термин "не более", это значит, что в реальности он может подлежать корректировке в заданных пределах, а значение мультипликата является предельным в данных условиях.
Дополнительно предлагается сводная таблица последовательностей, которые образуют коэффициенты мультипликатов (построчно).
Таблица 62
Сводная таблица целочисленных последовательностей
для примененных коэффициентов мультипликатов Фидия,
(по горизонтали) при вычислении максимальной величины захода
сопла в камеру смешения пароводяной струйной техники
по OEIS by N. J. A. Sloan [5]
п/п
Табл. Строки Идентификатор Авторы
61 1 А000196 А. Ж. Н. Слоун
61 2 А260196 П. Куртц
61 3 А004738 Р. Мюллер
Если говорить о параметрах, то нужно отметить следующее. По материалам [3] известно, что для пароводяных инжекторов нагнетательного типа (а именно такой пример я и рассматриваю) с наименьшим подпором воды на входе (возьмем из реальных 0,5 м вод ст.) после запуска, на срезе парового сопла устанавливается давление, примерно равное 0,9 ата (88,260 кПа). Для того чтобы используя звуковое сопло (а именно такое я и намерен рассчитать) находиться в расчетном режиме истечения пара, необходимо взять начальное давление пара (берем сухой, насыщенный) равным 1,6 ата (156,906 кПа). Не утомляя приведением расчетов, методика которых достаточно ясно изложена в [3] сообщаю результаты: полученное в результате расчетов сопло показано на рисунке 6. Результаты вычисления коэффициентов мультипликатов и принадлежность их к последовательностям приведены в соответствующих таблицах. Также на рисунке представлен вариант вписывания сопла в камеру смешения, построенную по данным
Рис.6
Рис.7
столбцов 2,7,14 (сечения) и 16,19,26 (длины участков) из таблицы по рисунку 4. Размер 48,88 это тот диаметр камеры смешения, который должен быть обеспечен в сечении установки сопла. Эта величина, получена в рамках физического расчета инжектора. Расчетные расход смеси конденсата пара и воды, поступившей в инжектор, составляет 7130 кг/ч, развиваемый статический напор = 4,0 ата (392 кПа), температура смеси на выходе из аппарата + 67. С (t = 47 C), при коэффициенте инжекции 11,83. Как видно из рисунка 6 сопло входит в камеру смешения, на величину, сопоставимую с 0,5 калибра. С учетом данных таблицы 61 и возможными вариантами "вписывания" сопла в камеру смешения перейдем к рисунку 7. Здесь следует обратить внимание на три варианта используемых камер смешения.
Вариант "А" - заимствован из таблицы рисунка 4. Данные столбцов 4, 10, 14 (сечения) и 16, 17, 27 (длины участков) этого варианта перенесены в соответствующие столбцы таблицы рисунка 6 и оставлены без изменений.
Вариант "Б" - данные столбцов 3, 5, 13 (сечения) таблицы рисунка 6 разработаны полностью заново, в то время как из данных столбцов длин участков (16, 18, 27) только 18-й, а данные столбцов 16, 27 заимствованы из варианта "А".
Вариант "В" - данные столбцов 2, 6 (сечения) заимствованы из таблицы рисунка 4 и перенесены в таблицу рисунка 6 без изменений, данные столбца 14 заимствованы из варианта "А"; данные столбцов 16, 18, 27 (длины участков) - аналогично варианту "Б".