氣體引射器課程設(shè)計

1、機械設(shè)計課程設(shè)計（論文）設(shè)計書題目： 氣 體 引 射 器 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 系 別 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 起訖日期 2012.10.292012.11.09 指導(dǎo)教師 職稱 助教 教研室主任 日 期 2012.11.09 江西科技學(xué)院教務(wù)處印制目 錄一、引射器的介紹1二、工作條件：2三、系統(tǒng)簡圖3四、噴射系數(shù)的確定3五、 主要幾何參數(shù)的確定7六、蒸汽引射制冷裝置的系統(tǒng)圖11七、 帶擴散器引射器裝配圖12八、小結(jié)13參考文獻(xiàn)140氣體引射器結(jié)構(gòu)設(shè)計一、引射器的介紹氣體（蒸汽）噴射壓縮器、引射器和噴射泵屬于第一類。氣力輸送噴射器、水空氣引射器和水力輸送噴射器屬于第二類。汽水引射器和噴射加

2、熱器屬于第三類。噴射器的工作情況還取決于相互作用介質(zhì)的彈性特性。介質(zhì)的比容的工作隨著壓力的改變而大大改變的這種特性叫做介質(zhì)的彈性特性或壓縮性。在實際中所用到的噴射器有：1）兩種介質(zhì)（工作介質(zhì)和引射介質(zhì)）都是彈性的；2）其中一種介質(zhì)是彈性的；3）兩種介質(zhì)都是非彈性的。彈性介質(zhì)的同相噴射器的工作，很大程度上取決于引射介質(zhì)的壓縮比，還取決于工作介質(zhì)的膨脹比。為了簡明起見，在這里及往后把壓力比PE/PH叫做壓縮比，即最終的壓縮壓力與開始的壓力之比。根據(jù)壓縮比和膨脹比的大小，彈性介質(zhì)的同相噴射器可分為如下類型：1) 大膨脹比和中等壓縮比的噴射器，今后，把這類噴射器叫做氣體噴射壓縮器或蒸汽噴射壓縮器，在這

3、類噴射器中，蒸汽或氣體作為工作介質(zhì)或引射介質(zhì)。在壓縮器中，工作流體的膨脹比是很大的，在壓縮器之前工作和引射流體的壓力比比臨界壓力要大好多倍。這類噴射器所能建立的壓縮比通常是在2.5PE/PH1.2的范圍內(nèi)，用來提高廢汽壓力；用來提高官網(wǎng)中的氣體壓力等就屬于這類噴射器。2） 大膨脹比和大壓縮比噴射器，這類噴射器通常用在要求保持很高真空的裝置上，今后把這類噴射器叫做氣體引射器或蒸汽引射器。在引射器中，工作流體的膨脹比也是很大的；在引射器前工作流體和引射流體的壓力比PP/PH也是比臨界壓力比大很多倍，這類噴射器所能建立的壓縮比： Pc/PH2.53） 大膨脹比和小壓縮比噴射器。今后把這類噴射器叫做氣

4、體噴射器或蒸汽噴射器。在這類噴射器中，蒸汽或氣體作為工作介質(zhì)和引射介質(zhì)。二、工作條件：工作流體和引射流體都為飽和水蒸汽。工作流體在拉伐爾噴管中加速形成高速噴射流，在吸收室里形成低壓。引射流體進入引射器的吸收室后在工作流體的作用下加速，兩股流體在混合室里逐漸形成單一均勻的混合流體，經(jīng)過擴壓管減速壓縮達(dá)到一定的背壓。三、系統(tǒng)簡圖四、噴射系數(shù)的確定引射介質(zhì)的壓縮比Pc/PH>2.5的噴射器叫氣體引射器。在這樣的壓縮比情況下，錐形混合室是最合適的。根據(jù)已知條件，求出引射器的引射系數(shù)。工作和引射器的參數(shù)是給定的：PP=0.6Mpa ；tp=160 ；vp=0.3166m3/kg ；ip=2759K

5、J/Kg ；PH=32000Pa ；tH=71 ;vH=4.92m3/kg ; iH=2627KJ/Kg ; Pc=102000Pa ; 飽和蒸汽：kp=kH=KC=1.13 ; 帶錐形的混合式引射器取入口截面比出口截面大一倍（=2）；引射流體達(dá)到臨界速度的截面面積比u=1.35 計算工作和引射流體的臨界速度：根據(jù)給出的數(shù)值在氣體動力函數(shù)表上查得pH=2.18，qpH=0.2535給定c3=1時qc3=1，c3=0.579，用公式計算（up）2值用公式計算qH2在氣體動力函數(shù)表上查得相應(yīng)的數(shù)值H2=0.375 , H2=0.93 , C2=0.292在所取得c3值的條件下用公式計算u值：因為得

6、到的值u=0.406>0.367故取u=0.406表一：帶錐形混合室的氣體引射器的可達(dá)到噴射系數(shù)的計算C3qc3C3(Up)2初步值精確值計算值uqH2H2H2C2uqH2H2H2C2uu110.57870.40610.40610.56960.3750.930.2910.36720.5330.350.9360.2930.34930.40610.34930.51580.330.9450.29640.34070.34070.50710.3280.9460.29670.3367參數(shù)介紹：PP工作流體壓力(Mpa)Tp工作流體溫度(°C)Ip工作流體焓值(KJ/Kg)Vp工作流體比容(

7、m3/kg)pH引射流體壓力(pa)tA引射流體溫度(°C)iH引射流體焓值(KJ/Kg)VH引射流體比容(m3/Kg)PC壓縮流體壓力(pa)GP工作流體的流量，公斤/秒GH引射流體的流量，公斤/秒Up2在圓柱形混合室入口截面上工作流體的速度，米/秒WH2在圓柱形混合室入口截面上引射流體的速度，米/秒u3在圓柱形混合室出口截面上混合流體的速度，米/秒Pp2在圓柱形混合室入口截面上工作流體的靜壓力，牛頓/米2Pu2在圓柱形混合室入口截面上引射流體的靜壓力，牛頓/米2P3在圓柱形混合室出口截面上混合流體的靜壓力，牛頓/米2p2工作流體在圓柱形混合室入口截面上所占的面積，米2H2引射流體

8、在圓柱形混合室入口截面上所占的面積，米22混合室的速度系數(shù)1工作噴嘴的速度系數(shù)3擴算器的速度系數(shù)4混合室入口段的速度系數(shù)ap*工作流體的臨界速度，米/秒aH*引射流體的臨界速度，米/秒ac*壓縮流體的臨界速度，米/秒P介質(zhì)的壓力，牛頓/米2V比容，米3/公斤Kv工作流體的絕熱指數(shù)Kc壓縮流體的絕熱指數(shù)p2=pH在2-2截面上工作流體的折算等熵速度h2在2-2截面上引射流體的折算等熵速度C3在3-3截面上壓縮流體的折算等熵速度ac*C3在擴散器中流體從壓力p3等熵壓縮到壓力pc時，在擴算入口流體必須就的速度，米/秒*臨界面上的相對壓力KÐ絕熱指數(shù)5、 主要幾何參數(shù)的確定1）主要界面積的

9、確定擴張式噴嘴的臨界截面積fp*的大小用流量公式來求得：混合室的出口截面積f3用fc*來求得：由于是圓柱形混合室即 在個別情況下所以噴嘴入口截面積fp通常根據(jù)輸入管道中的速度來確定：求工作噴嘴的出口面積，即在混合室入口截面2-2流體所占的面積：在混合式入口截面上引射流體所占的截面積：擴張器出口速度及截面積的確定如下：2) 軸向尺寸的確定噴嘴入口直徑噴嘴臨界直徑工作噴嘴的出口直徑d1：噴射系數(shù)U<0.5,自有流速的長度lc1：自由流速直徑d4用以下公式確定：混合室直徑d3的確定：由于d3<d4那么工作噴嘴的出口截面離圓柱形混合室入口的距離lc的計算如下;混合室入口段長度圓柱形混合室的

10、長度：擴散器的長度:六、三級蒸汽引射制冷裝置的系統(tǒng)圖7、 帶擴散器引射器裝配圖八、小結(jié)1）由于引射器的計算公式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含眾多超越方程。致使計算具有試湊性質(zhì)，計算工作量龐大，需要計算機自動計算，特別是自動優(yōu)化計算，以消除大量的人力投入。2）構(gòu)造引射器的完整的全解析型計算系統(tǒng)對于實現(xiàn)其計算機計算。特別是自動化設(shè)計計算是必要的。3）本文提供的經(jīng)過改進的計算模型、公式體系、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其引用公式，概念較清楚、計算較精確，而且具有全解析形態(tài)，清楚的建立等截面氣體引射器計算機自動優(yōu)化技術(shù)障礙。在此基礎(chǔ)上編寫的相應(yīng)計算程序，將引射器的優(yōu)化設(shè)計工作變的簡便準(zhǔn)確。參考文獻(xiàn) 1.范作民，軸對稱中心引射等截面混合

11、引射器臨界狀態(tài)引射系數(shù)的計算 1973.7 2.蒸汽噴射制冷設(shè)計手冊，第十設(shè)計院 1972.12 3.噴射器設(shè)計手冊 198513機械設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)書題目： 氣 體 引 射 器 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 系 別 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 起訖日期 2012.10.292012.11.09 指導(dǎo)教師 職稱 教研室主任 日 期 2012.11.09 江西科技學(xué)院教務(wù)處印制填表說明1 課程設(shè)計（論文）書第一項、第二項內(nèi)容由指導(dǎo)教師填寫，由所屬教研室主任審定后下達(dá)到學(xué)生。2 課程設(shè)計（論文）書第三項、第四項、第六項內(nèi)容由學(xué)生填寫，由指導(dǎo)教師審定。3 課程設(shè)計（論文）完成后，與課程設(shè)計圖紙（論文

12、）、計算書（調(diào)研報告）等用專用文件袋裝齊親自交給指導(dǎo)教師，待指導(dǎo)教師確認(rèn)資料完整后方可。4 課程設(shè)計（論文）完成后，由指導(dǎo)教師評閱，簽署評語，并評定學(xué)生成績，由所屬教研室主任審查。一、課程設(shè)計（論文）的要求和內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作條件）1、設(shè)計題目：氣體引射器結(jié)構(gòu)設(shè)計2、系統(tǒng)簡圖：3、工作條件：工作流體和引射流體都為飽和水蒸汽。工作流體在拉伐爾噴管中加速形成高速噴射流，在吸收室里形成低壓。引射流體進入引射器的吸收室后在工作流體的作用下加速，兩股流體在混合室里逐漸形成單一均勻的混合流體，經(jīng)過擴壓管減速壓縮達(dá)到一定的背壓。4、原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分為兩組：帶擴散器和不帶擴散器的氣體引射器參數(shù)。

13、表 1.1 帶擴散器/不帶擴散器的氣體引射器參數(shù)參數(shù) 題號一級引射器12345工作流體壓力(Mpa)0.60.650.60.650.65工作流體溫度(°C)160165160165165工作流體焓值(KJ/Kg)27592767275927672767工作流體比容(m3/kg)0.31660.2950.31660.2950.295引射流體壓力(pa)15001500130013001400引射流體溫度(°C)131310.8510.8512引射流體焓值(KJ/Kg)25252525252125212523引射流體比容(m3/Kg)8888100.7100.794壓縮流體壓力

14、(pa)80008000750075007500二級引射器三級引射器123412340.60.650.60.650.60.650.60.65160165160165160165160165275927672759276727592767275927670.31660.2950.31660.2950.31660.2950.31660.29580008000750075003200032000310003100042424141717170702577257725752575262726272625262518.118.119.219.24.924.925.075.0732000320003100

15、0310000.10.10.10.15、技術(shù)要求：1）、確定三級引射器制冷方案，并繪三級引射器制冷系統(tǒng)圖；2）、確定各級引射器的引射系數(shù)及其結(jié)構(gòu)；3）、完成引射器裝配圖的繪制4)、編寫設(shè)計說明書。本人設(shè)計三級引射器第三極帶擴散器引射器，第一組數(shù)據(jù)計算，計算參數(shù)：PP=0.6Mpa ；tp=160 ；vp=0.3166m3/kg ；ip=2759KJ/Kg ；PH=32000Pa ；tH=71 ;vH=4.92m3/kg ; iH=2627KJ/Kg ; Pc=102000Pa ;二、課程設(shè)計圖紙內(nèi)容及張數(shù)、計算說明書內(nèi)容及頁數(shù)、或課程論文內(nèi)容及頁數(shù)，及其它必要說明1. 設(shè)計說明書1份2. 引射器裝配圖1張3. 三級引射制冷系統(tǒng)圖 1張三、課程設(shè)計（論文）進度計劃（1）噴射系數(shù)計算（2）結(jié)構(gòu)尺寸計算（3）數(shù)據(jù)整理并繪制裝配圖和系統(tǒng)簡圖（4）數(shù)據(jù)匯總，整理設(shè)計四、主要參考資料 1.范作民，軸對稱中心引射等截面混合引射器臨界