Le processus de travail de l'éjecteur est le suivant. Le gaz à haute pression (éjecté), ayant la pleine pression, s'écoule de la buse dans la chambre de mélange. Pendant le fonctionnement stationnaire de l'éjecteur, une pression statique est établie dans la section d'entrée de la chambre de mélange. qui est toujours inférieure à la pression totale du gaz basse pression (éjecté) .

Sous l’influence d’une différence de pression, du gaz basse pression s’engouffre dans la chambre. Le débit relatif de ce gaz, appelé coefficient d'éjection
, dépend des surfaces des tuyères, de la densité des gaz et de leurs pressions initiales, du mode de fonctionnement de l'éjecteur. Malgré le fait que la vitesse du gaz éjecté dans la section d'entrée généralement inférieure à la vitesse du gaz éjecté , sélection appropriée des zones de buses Et il est possible d'obtenir une valeur arbitrairement grande du coefficient d'éjection n.

Les gaz éjectés et éjectés pénètrent dans la chambre de mélange sous la forme de deux flux distincts : en général, ils peuvent différer par leur composition chimique, leur vitesse, leur température et leur pression. Mélanger les flux signifie, en fin de compte, égaliser les paramètres du gaz sur toute la section transversale de la chambre.

L'ensemble du processus de mélange peut être divisé en deux étapes : initiale et principale. En conséquence, deux sections de la chambre de mélange sont distinguées (Fig. 5). Avec une certaine approximation, l'écoulement dans la section initiale de la chambre de mélange peut être assimilé à un jet turbulent se déplaçant dans un écoulement à co-courant. En raison de la présence de composantes de vitesse de pulsation transversales caractéristiques du mouvement turbulent, les flux se pénètrent les uns les autres, formant une zone de mélange qui s'élargit progressivement - la couche limite du jet. Au sein de la couche limite, il y a un changement en douceur des paramètres du mélange gazeux, de leurs valeurs dans le gaz éjecté aux valeurs dans le gaz éjecté. En dehors de la couche limite, dans la section initiale de la chambre de mélange, se trouvent des flux non perturbés de gaz éjectés et éjectés.

Dans la section initiale de la chambre, les particules du gaz éjecté sont continuellement capturées par le jet haute pression et entraînées par celui-ci dans la zone de mélange. Grâce à cela, un vide est maintenu à l'entrée de la chambre de mélange, ce qui assure l'écoulement du gaz basse pression dans l'éjecteur.

En fonction des dimensions relatives de l'éjecteur, avec l'éloignement de la tuyère, les deux zones d'écoulement gazeux non perturbé disparaissent successivement ; ainsi, sur la fig. 5, le noyau du jet éjecteur est éliminé en premier.

A une certaine distance de la buse, dans la section G - G, dite section limite, la couche limite du jet remplit toute la section transversale de la chambre de mélange. Dans cette section, il n'y a plus de zones d'écoulement non perturbé, cependant, les paramètres du gaz sont significativement différents le long du rayon de la chambre. Par conséquent, même après la section limite dans la section principale de la chambre de mélange, les paramètres d'écoulement continuent d'être égalisés sur toute la section transversale. Dans la section finale de la chambre, située en moyenne à une distance de 8 à 12 diamètres de chambre de la section initiale, on obtient un mélange de gaz assez homogène, dont la pression totale supérieure à la pression totale du gaz éjecté , plus le coefficient d'éjection n est faible. La conception rationnelle de l'éjecteur revient à choisir ses dimensions géométriques telles que, pour des paramètres initiaux et un rapport des débits de gaz donnés, on obtienne la valeur la plus élevée de la pression totale du mélange, ou, pour des pressions initiale et finale données, le coefficient d'éjection le plus élevé est obtenu.

Riz. 5. Modification du champ de vitesse sur toute la longueur de la chambre de mélange.

Le diagramme ci-dessus du processus de mélange de gaz dans un éjecteur à des vitesses subsoniques n'est fondamentalement pas différent du processus de mélange de liquides incompressibles dans un éjecteur de liquide. Comme nous le verrons ci-dessous, même à des rapports de pression sous-critiques élevés, non seulement des modèles qualitatifs, mais également de nombreuses dépendances quantitatives entre les paramètres d'un éjecteur de gaz ne diffèrent pratiquement pas des données correspondantes pour un éjecteur de liquide.

Un modèle d'écoulement qualitativement nouveau est observé à des rapports de pression supercritiques dans la buse. En écoulement subsonique, la pression des gaz à la sortie de la buse est égale à la pression de l'environnement, autrement dit, les pressions statiques des gaz à l'entrée de la chambre de mélange p 1 et p 2 sont les mêmes. Lors d'un écoulement sonique ou supersonique du gaz éjecté, la pression à la sortie de la buse peut différer considérablement de la pression du gaz éjecté.

Si la buse d'éjection du gaz ne se dilate pas, alors, à un rapport de pression supercritique, la pression statique à la sortie de la buse dépasse la pression dans l'environnement - le gaz éjecté.

Riz. 6. Diagramme de flux dans la section initiale de la chambre de mélange à un rapport de pression supercritique dans la buse

Ainsi, après être sorti de la buse A, un jet de gaz éjecté B (Fig. 6), se déplaçant à la vitesse du son
, continue de se développer, sa vitesse devient supersonique et sa section transversale devient plus grande que la section transversale de sortie de la buse.

Un jet d'éjection supersonique issu d'une tuyère Laval se comporte exactement de la même manière si l'éjecteur utilise une tuyère supersonique à expansion incomplète. Dans ce cas, la vitesse du gaz à la sortie de la buse correspond à
, Où
- la valeur calculée de la vitesse pour une buse Laval donnée, déterminée par le rapport des surfaces de sortie et des sections critiques.

Ainsi, à des rapports de pression supérieurs à ceux calculés pour une buse donnée, le gaz éjecté dans la section initiale de la chambre de mélange est un jet supersonique en expansion. Le flux de gaz éjecté dans cette section se déplace entre la limite du jet et les parois de la chambre. Étant donné que la vitesse du flux éjecté dans la section initiale est subsonique, lorsqu'il traverse un « canal » qui se rétrécit, le flux s'accélère et la pression statique y diminue.

Avec l'écoulement subsonique du jet éjecté, le vide le plus grand et les vitesses d'écoulement maximales ont été obtenus dans la section d'entrée de la chambre. Dans ce cas, la valeur minimale de la pression statique et la vitesse maximale du flux éjecté sont atteintes dans une section de 1", située à une certaine distance de la buse, là où la surface du jet supersonique en expansion devient la plus grande. Ceci La section est généralement appelée section de blocage.

Une caractéristique d'un jet supersonique est que son mélange avec le flux environnant dans cette zone est beaucoup moins intense que le mélange de flux subsoniques. Cela est dû au fait qu'un jet supersonique a une stabilité accrue par rapport à un jet subsonique et que les limites d'un tel jet sont moins floues. La base physique de ce phénomène peut être facilement comprise à l'aide de l'exemple suivant (Fig. 7).

Riz. 7. Schéma de l'action de force du gaz sur un corps courbant la limite des écoulements subsoniques (a) et supersoniques (b).

Si la limite d'un écoulement subsonique est courbée pour une raison quelconque (par exemple, l'influence des particules de gaz d'un écoulement à co-courant), alors à cet endroit, en raison d'une diminution de la section transversale, la pression statique diminue et une force de pression externe apparaît, augmentant la déformation initiale de la frontière : lors de l'interaction avec l'environnement, le jet subsonique « attire » les particules du flux externe et sa frontière s'estompe rapidement. Dans un écoulement supersonique (par rapport à l'environnement extérieur), une courbure similaire de la frontière et une diminution de la section transversale entraînent une augmentation de la pression ; la force résultante n'est pas dirigée vers l'intérieur, mais vers l'extérieur du flux et tend à restaurer la position initiale de la limite du jet, repoussant les particules de l'environnement externe.

Il est intéressant de noter que cette différence dans les propriétés des jets subsoniques et supersoniques peut être observée littéralement au toucher. Un jet subsonique attire un objet léger amené à la frontière, un jet supersonique à une distance de plusieurs calibres de la tuyère a une frontière « dure » ; lorsque vous essayez d'introduire un objet dans le jet depuis l'extérieur, une résistance notable est ressentie depuis la limite nettement définie du jet.

Riz. 8. Schlieren - photographie de l'écoulement dans la chambre de mélange d'un éjecteur plat lors d'un écoulement de gaz subsonique provenant de la buse ;
,
, р 1 =р 2 .

Riz. 9. Schlieren - photographie du débit dans la chambre de mélange d'un éjecteur plat à un rapport de pression supercritique dans la buse P 0 = 3,4.

En figue. Les figures 8 et 9 montrent des photographies de l'écoulement dans la section initiale de la chambre de mélange lors de l'écoulement subsonique et supersonique du jet éjectable. Les photographies ont été prises sur un modèle plat de l'éjecteur ; le mode a été modifié en augmentant la pression totale du gaz éjecté devant la buse. à pression constante du gaz éjecté et pression constante à la sortie de la chambre.

Les photographies montrent la différence entre les deux régimes d'écoulement considérés dans la section initiale de la chambre.

Lors de l'analyse des processus et du calcul des paramètres de l'éjecteur à des rapports de pression supercritique dans la buse, nous supposerons que jusqu'à la section de blocage (Fig. 6) les flux éjectés et éjectés s'écoulent séparément, sans mélange, et un mélange intensif se produit derrière cette section. Ceci est très proche de l’image réelle du phénomène. La section transversale de blocage est une section transversale caractéristique de la section de mélange initiale et les paramètres d'écoulement qu'elle contient, comme cela sera montré ci-dessous, affectent de manière significative le processus de travail et les paramètres de l'éjecteur.

Avec l'éloignement de la buse, la frontière entre les flux s'estompe, le noyau supersonique du jet éjecté diminue et les paramètres du gaz s'égalisent progressivement sur la section transversale de la chambre.

La nature du mélange gazeux dans la section principale de la chambre de mélange est presque la même qu'aux rapports de pression sous-critiques dans la buse, la vitesse du mélange gazeux dans une large gamme de paramètres initiaux du gaz, elle reste inférieure à la vitesse du son. Cependant, lorsque le rapport des pressions initiales des gaz augmente au-delà d'une certaine valeur déterminée pour chaque éjecteur, le flux du mélange dans la section principale de la chambre devient supersonique et peut rester supersonique jusqu'à la sortie de la chambre de mélange. Les conditions de transition du flux subsonique au flux supersonique d'un mélange gazeux, comme cela sera montré ci-dessous, sont étroitement liées au flux de gaz dans la section de fermeture.

Ce sont les caractéristiques du processus de mélange de gaz à des rapports de pression de gaz supercritiques dans la buse d'éjection. Notez que par rapport de pression dans la buse, nous entendons le rapport de la pression totale du gaz éjecté. à la pression statique du flux éjecté dans la section d'entrée de la chambre de mélange , qui dépend de la pression totale et vitesse donnée .

Le plus , plus le rapport de pression dans la buse est grand (à rapport constant des pressions totales des gaz) :

Ici
est une fonction dynamique des gaz bien connue.

Ainsi, le régime supercritique de l'écoulement du gaz éjecté de la buse peut exister même lorsque le rapport des pressions totales initiales du gaz
en dessous de la valeur critique.

Quelles que soient les caractéristiques du flux de gaz pendant le mélange, la vitesse des gaz est égalisée sur toute la section transversale de la chambre grâce à l'échange d'impulsions entre les particules se déplaçant à des vitesses plus élevées et plus faibles. Ce processus s'accompagne de pertes. En plus des pertes hydrauliques habituelles dues au frottement contre les parois des buses et de la chambre de mélange, le processus de travail de l'éjecteur se caractérise par des pertes liées à l'essence même du processus de mélange.

Déterminons la variation de l'énergie cinétique qui se produit lorsque deux flux de gaz sont mélangés, dont le deuxième débit massique et la vitesse initiale sont respectivement égaux à G 1, G 2, Et . Si l'on suppose que le mélange des flux se produit à pression constante (cela est possible soit avec un profil spécial de la chambre, soit avec le mélange de jets libres), l'ampleur du mouvement du mélange doit être égale à la somme des valeurs initiales. quantités de mouvement des flux :

L'énergie cinétique du mélange gazeux est égale à

Il est facile de vérifier que cette valeur est inférieure à la somme des énergies cinétiques des écoulements avant mélange, égale à

par le montant

. (2)

Ordre de grandeur
représente la perte d'énergie cinétique associée au processus de mélange des flux. Ces pertes sont similaires aux pertes d'énergie lors de l'impact de corps inélastiques. Indépendamment de la température, de la densité et d'autres paramètres des flux, les pertes, comme le montre la formule (2), sont d'autant plus importantes que la différence entre les vitesses de mélange des flux est grande. De là, nous pouvons conclure qu'à une vitesse donnée du gaz éjecté et un débit relatif donné du gaz éjecté
(coefficient d'éjection) pour obtenir les pertes les plus faibles, c'est-à-dire la valeur la plus élevée de la pression totale du mélange gazeux, il convient d'augmenter de manière à rapprocher le plus possible la vitesse du gaz éjecté de la vitesse du gaz éjecté à l'entrée de la chambre de mélange. Comme nous le verrons ci-dessous, cela conduit réellement au processus de mélange le plus favorable.

Riz. 10. Modification de la pression statique sur toute la longueur de la chambre de mélange lors d'un écoulement subsonique de gaz.

Lors du mélange des gaz dans la chambre de mélange cylindrique de l'éjecteur, la pression statique des gaz ne reste pas constante. Afin de déterminer la nature du changement de pression statique dans une chambre de mélange cylindrique, nous comparons les paramètres d'écoulement dans deux sections arbitraires de la chambre 1 et 2, situées à des distances différentes du début de la chambre (Fig. 10). Il est évident que dans la section 2, située plus loin de la section d'entrée de la chambre, le champ de vitesse est plus uniforme que dans la section 1. Si l'on suppose que pour les deux sections
(pour la section principale de la chambre, où la pression statique change légèrement, cela correspond approximativement à la réalité), puis à partir de la condition d'égalité des seconds débits de gaz

il s'ensuit que dans les sections 1 et 2, la vitesse d'écoulement moyenne sur la zone reste constante

.(3)

. (4)

Il est facile de vérifier que lorsque
, c'est à dire. dans le cas d'un champ de vitesse uniforme dans la section F, la valeur égal à un. Dans tous les autres cas, le numérateur en (4) est supérieur au dénominateur et
.

Valeur valeur peut servir de caractéristique du degré d'irrégularité du champ de vitesse dans une section donnée : plus le champ est inégal , Le plus . Nous appellerons la quantité coefficient de champ.

Revenant à la fig. 10, il est maintenant facile de conclure que la valeur du coefficient de champ dans la section 1 est supérieure à celle de la section 2. Les quantités de mouvement dans les sections 1 et 2 sont déterminées par les intégrales

Parce que
, alors il s'ensuit

(5)

Ainsi, la quantité de mouvement dans le flux lorsque le champ de vitesse est stabilisé pendant le processus de mélange diminue, malgré le fait que le débit total et la vitesse moyenne de la zone
rester constante.

Écrivons maintenant l'équation de quantité de mouvement pour l'écoulement entre les sections 1 et 2 :

.

Sur la base de l'inégalité (5), le côté gauche de cette équation est toujours positif. Il s'ensuit que
c'est-à-dire que l'égalisation du champ de vitesse dans la chambre de mélange cylindrique s'accompagne d'une augmentation de la pression statique ; dans la section d'entrée de la chambre, il existe une pression réduite par rapport à la pression à la sortie de la chambre. Cette propriété du procédé est directement utilisée dans les éjecteurs les plus simples, constitués d'une buse et d'une chambre de mélange cylindrique, comme le montre par exemple la Fig. 10. Du fait de la présence de vide à l'entrée de la chambre, cet éjecteur aspire l'air de l'atmosphère, puis le mélange est rejeté dans l'atmosphère. En figue. La figure 10 montre également la variation de la pression statique sur toute la longueur de la chambre d'éjection.

La conclusion qualitative obtenue est valable dans les cas où le changement de densité du gaz dans la section considérée du processus de mélange est insignifiant, ce qui nous permet de supposer approximativement
. Cependant, dans certains cas de mélange de gaz de températures sensiblement différentes, lorsqu'il existe une grande inégalité de densité sur la section transversale, ainsi qu'à des vitesses supersoniques dans la section de mélange principale, lorsque la densité change sensiblement le long de la chambre, des modes de fonctionnement de l'éjecteur sont possibles dans lesquels la pression statique du gaz pendant le processus de mélange n'augmente pas et ne diminue pas.

Si la chambre de mélange n'est pas cylindrique, comme supposé ci-dessus, mais a une section transversale qui varie sur sa longueur, alors un changement arbitraire de la pression statique sur sa longueur peut être obtenu.

Le principal paramètre géométrique d'un éjecteur à chambre de mélange cylindrique est le rapport des surfaces des sections de sortie des buses pour les gaz éjectés et éjectés.

,

où F 3 est la section transversale de la chambre de mélange cylindrique.

Éjecteur de grande valeur , c'est-à-dire avec une surface de chambre relativement petite, est à haute pression, mais ne peut pas fonctionner avec des coefficients d'éjection élevés ; éjecteur avec petit permet d'aspirer une grande quantité de gaz, mais n'augmente pas beaucoup sa pression.

Le deuxième paramètre géométrique caractéristique de l'éjecteur est le degré d'expansion du diffuseur.
- le rapport entre la surface de la section transversale à la sortie du diffuseur et la surface à l'entrée de celui-ci. Si l'éjecteur fonctionne à une pression statique donnée à la sortie du diffuseur, par exemple lors d'un échappement dans l'atmosphère ou dans un réservoir à pression de gaz constante, alors le degré d'expansion du diffuseur f affecte de manière significative tous les paramètres de l'éjecteur. Avec une augmentation de f dans ce cas, la pression statique dans la chambre de mélange diminue, la vitesse d'éjection et le coefficient d'éjection augmentent avec une modification peu significative de la pression totale du mélange. Bien entendu, cela n’est vrai que jusqu’au moment où la vitesse du son est atteinte dans n’importe quelle section de l’éjecteur.

Le troisième paramètre géométrique de l'éjecteur est la longueur relative de la chambre de mélange
- n'est pas inclus dans les méthodes conventionnelles de calcul de l'éjecteur, bien qu'il affecte de manière significative les paramètres de l'éjecteur, déterminant l'intégralité de l'égalisation des paramètres du mélange sur la section transversale. Ci-dessous, nous supposerons que la longueur de la chambre est suffisamment grande
et coefficient de champ à sa section de sortie est proche de l'unité.

Entraînement dans un flux à pression plus élevée se déplaçant à grande vitesse dans des environnements à basse pression

Animation

Description

L'effet de l'éjection est qu'un écoulement avec une pression plus élevée, se déplaçant à grande vitesse, entraîne avec lui un milieu de basse pression. Le flux entraîné est appelé éjecté. Lors du mélange de deux fluides, les vitesses s'égalisent, ce qui s'accompagne généralement d'une augmentation de la pression.

La principale caractéristique du processus physique est que le mélange des flux se produit à des vitesses élevées du flux éjecté (actif).

Étant donné que les jets coaxiaux ne se propagent pas dans une atmosphère à pression constante, mais sont limités par les parois du canal ou des chambres de mélange, le moment axial moyen moyenné sur le débit massique n'est pas maintenu constant et la pression statique peut varier le long de la x axe. Tant que la vitesse du flux éjecté est supérieure à la vitesse du flux éjecté dans une chambre de mélange de rayon constant, il y aura une augmentation de la pression dans la direction x, où les noyaux sont absorbés en raison du mélange rapide du couches de cisaillement (le noyau est la partie du flux direct qui pénètre dans le canal).

Le processus de mélange des flux dans la chambre d'éjection est illustré schématiquement sur la Fig. 1.

Mélange des flux dans la chambre d'éjection

Riz. 1

Dans la section 0 - 0, coïncidant avec le début de la chambre de mélange, les vitesses moyennes du flux de travail (éjection) V E et du flux d'aspiration (éjection) V EJ sont initiales. Derrière cette section se trouve la section initiale du mélange du flux, où le noyau de la vitesse du flux de travail, non couvert par le processus de mélange, est préservé au centre. Au sein du noyau, les vitesses d'écoulement sont constantes et égales à la vitesse moyenne d'écoulement de la tuyère V E .

Un noyau similaire de vitesses constantes peut être observé dans la région annulaire couverte par le flux d'aspiration. Entre ces zones de vitesses constantes se trouve une zone d'échange turbulent, où les vitesses d'écoulement changent constamment de V E au cœur du flux de travail à V EJ dans la zone du flux d'aspiration. La section initiale se termine au point où le cœur du flux de travail se détache.

Lorsque les points de calage du noyau de vitesse d'écoulement de travail et du noyau de vitesse d'écoulement d'aspiration ne coïncident pas, une section de transition apparaît entre les sections initiale et principale, à l'intérieur de laquelle se trouve une seule des zones de vitesses constantes.

Le mélange des flux dans la chambre d'éjection s'accompagne de changements dans la pression moyenne le long du trajet d'écoulement. À mesure que le profil de la répartition transversale des vitesses d'écoulement se stabilise et que la vitesse moyenne de l'écoulement total diminue de section en section, la pression augmente.

L'augmentation de la pression dans la zone de mélange d'un canal de rayon constant sans tenir compte du frottement superficiel sur la paroi peut être déterminée par la formule :

,

où p 0 est la pression dans la section 0-0 ;

p 1 - pression dans la section 1-1 (Fig. 1);

r est la densité de la substance ;

V E - vitesse du flux de travail ;

V A - débit d'aspiration ;

Et E est le rapport des surfaces de la buse et de la chambre (expansion relative).

L'effet se manifeste, par exemple, dans un tuyau cylindrique en présence d'au moins deux jets de vitesses différentes.

Le flux de matière prend la forme d'un canal ou d'une chambre dans lequel les flux sont mélangés.

Caractéristiques temporelles

Heure d'initiation (log à -1 à 1);

Durée de vie (log tc de 1 à 9) ;

Temps de dégradation (log td de -1 à 1) ;

Moment de développement optimal (log tk de 1 à 6).

Diagramme:

Implémentations techniques de l'effet

Mise en œuvre technique de l'effet d'éjection

Pour mettre en œuvre techniquement l'effet d'éjection, il suffit de diriger le flux d'air de l'aspirateur domestique vers le tuyau d'entrée du système illustré à la Fig. 2.

Le système d'éjection le plus simple

Riz. 2

Le système d'éjection le plus simple est inclus dans l'emballage des aspirateurs ménagers soviétiques

1- tube avec flux d'air d'éjection ;

2 - tuyau d'alimentation en liquide éjecté ;

3 - réservoir avec liquide éjecté ;

4 - débit d'air ;

5 - cône de pulvérisation du liquide éjecté.

La raréfaction de Bernoulli dans le flux d'air aspire le liquide (solution aqueuse colorée) du réservoir, et le flux d'air le pulvérise en arrachant les gouttes de l'extrémité du tuyau d'alimentation. La différence de hauteur entre le niveau de liquide dans le réservoir et le point de pulvérisation (l'extrémité du tuyau) est de 10 à 15 cm. Le diamètre interne du tube d'écoulement de gaz est de 30 à 40 mm, celui du tuyau d'alimentation est de 2 à 3 mm.

Appliquer un effet

L'augmentation de la pression du flux éjecté sans énergie mécanique directe est utilisée dans les dispositifs à jet utilisés dans diverses branches technologiques : dans les centrales électriques - dans les dispositifs de combustion de carburant (brûleurs à injection de gaz) ; dans le système d'alimentation électrique des chaudières à vapeur (pompes à jet d'eau anti-cavitation) ; pour augmenter la pression des extractions de turbines (compresseurs à jet de vapeur) ; pour aspirer l'air du condenseur (éjecteurs à jet de vapeur et à jet d'eau) ; dans les systèmes de refroidissement par air des générateurs ; dans les installations de chauffage ; comme mélangeurs pour chauffer l'eau; en génie du chauffage industriel - dans les systèmes d'alimentation en carburant, de combustion et d'alimentation en air pour les fours, les installations de banc pour tester les moteurs ; dans les unités de ventilation - pour créer un flux d'air continu à travers les conduits et les pièces ; dans les installations d'approvisionnement en eau - pour extraire l'eau des puits profonds ; pour le transport de matières solides en vrac et de liquides.

Littérature

1. Physique. Grand dictionnaire encyclopédique.- M. : Grande Encyclopédie russe, 1999.- P.90, 460.

2. Nouveau Dictionnaire Polytechnique... - M. : Grande Encyclopédie Russe, 2000. - P.20, 231, 460.

Mots clés

• éjection
• capturer
• couler
• débit
• couche limite turbulente
• mélange
• pression

Sections de sciences naturelles :

Effet d'éjection - 1. le processus de mélange de deux milieux quelconques, dans lequel un milieu, étant sous pression, affecte l'autre et l'entraîne dans la direction requise. 2. restauration artificielle de la pression de l'eau en cas de crues élevées et d'inondations prolongées pour le fonctionnement normal des turbines. Une caractéristique du processus physique est que le mélange des flux se produit à des vitesses élevées du flux éjecté (actif).

Appliquer un effet. L'augmentation de la pression du flux éjecté sans énergie mécanique directe est utilisée dans appareils à jet d'encre , qui sont utilisés dans diverses branches technologiques :

· dans les centrales électriques - dans les appareils à combustion de carburant(brûleurs à injection de gaz) ;

· dans le système d'alimentation électrique des chaudières à vapeur (anti-cavitation pompes à jet d'eau);

· pour augmenter la pression des extractions des turbines ( compresseurs à jet de vapeur);

· pour aspirer l'air du condenseur ( éjecteurs à vapeur et à jet d'eau);

· dans les systèmes de refroidissement par air des générateurs ;

· dans les installations de chauffage ;

· comme mélangeurs pour chauffer l'eau ;

· en technique de chauffage industriel - dans les systèmes d'alimentation en combustible, de combustion et d'alimentation en air pour les fours, les bancs d'essai pour les moteurs ;

· dans les unités de ventilation - pour créer un flux d'air continu à travers les canaux et les pièces ;

· dans les installations d'approvisionnement en eau - pour extraire l'eau des puits profonds ;

· pour le transport de matières solides en vrac et de liquides.

Gyroscope(ou une toupie) est un corps symétrique massif tournant à grande vitesse autour d'un axe de symétrie .
Effet gyroscopique - préservation, en règle générale, les directions axe de rotation corps en rotation libre et rapide, accompagnés dans certaines conditions, telles que précession (en déplaçant l'axe le long d'une surface conique circulaire), et nutation (mouvements oscillatoires (tremblements) de l'axe de rotation ;

Force centrifuge- la force qui, lorsqu'un corps se déplace le long d'une ligne courbe, l'oblige à quitter la courbe et à poursuivre son chemin tangentiellement à celle-ci. La force centripète est opposée à la force centrale, ce qui amène un corps se déplaçant le long d'une courbe à s'efforcer de s'approcher du centre ; de l’interaction de ces deux forces, le corps reçoit un mouvement curviligne.

Effet Doppler - un changement dans la fréquence et la longueur des ondes enregistrées par un récepteur, provoqué par le mouvement de leur source et/ou le mouvement du récepteur.

Application : déterminer la distance à un objet, la vitesse d'un objet, la température d'un objet.

La diffusion- pénétration mutuelle des substances en contact due au mouvement thermique des particules de la substance. La diffusion a lieu dans les gaz, les liquides et les solides.

Application: en cinétique chimique et technologie de régulation des réactions chimiques, dans les processus d'évaporation et de condensation, pour le collage de substances.

Pression hydrostatique- pression en tout point d'un fluide au repos. Égale à la somme de la pression à la surface libre (atmosphérique) et de la pression de la colonne de liquide située au-dessus du point considéré. C'est pareil dans toutes les directions (loi de Pascal). Détermine la force hydrostatique (force de flottabilité, force de soutien) du navire.

Un éjecteur est un dispositif conçu pour transférer l'énergie cinétique d'un milieu se déplaçant à une vitesse plus élevée à un autre. Le fonctionnement de cet appareil est basé sur le principe de Bernoulli. Cela signifie que l'unité est capable de créer une pression réduite dans la section effilée d'un fluide, ce qui, à son tour, provoquera une aspiration dans le flux d'un autre fluide. Ainsi, il est transféré puis retiré du site d'absorption du premier milieu.

Informations générales sur l'appareil

Un éjecteur est un appareil petit mais très efficace qui fonctionne en tandem avec une pompe. Si nous parlons d'eau, alors, bien sûr, une pompe à eau est utilisée, mais elle peut également fonctionner en tandem avec une pompe à vapeur, une pompe à vapeur-huile, une pompe à vapeur-mercure ou une pompe à mercure liquide.

L'utilisation de cet équipement est conseillée si l'aquifère est assez profond. Dans de telles situations, il arrive le plus souvent que les équipements de pompage conventionnels ne parviennent pas à alimenter la maison en eau ou fournissent trop peu de pression. Un éjecteur aidera à résoudre ce problème.

Types

Un éjecteur est un équipement assez courant, il existe donc plusieurs types différents de cet appareil :

• Le premier est la vapeur. Il est destiné à l'aspiration des gaz et des espaces confinés, ainsi qu'au maintien du vide dans ces espaces. L'utilisation de ces unités est répandue dans diverses industries techniques.
• Le second est le jet de vapeur. Cet appareil utilise l'énergie d'un jet de vapeur, avec lequel il est capable d'aspirer du liquide, de la vapeur ou du gaz d'un espace confiné. La vapeur qui sort de la buse à grande vitesse entraîne avec elle la substance en mouvement. Le plus souvent utilisé sur divers navires et navires pour une aspiration rapide de l'eau.
• Un éjecteur de gaz est un dispositif dont le principe de fonctionnement repose sur le fait que la surpression des gaz à haute pression est utilisée pour comprimer les gaz à basse pression.

Éjecteur pour aspiration d'eau

Si nous parlons d'extraction d'eau, un éjecteur pour pompe à eau est le plus souvent utilisé. Le fait est que si par la suite l'eau s'avère inférieure à sept mètres, une pompe à eau ordinaire aura de grandes difficultés à faire face. Bien sûr, vous pouvez acheter immédiatement une pompe submersible dont les performances sont bien supérieures, mais cela coûte cher. Mais avec l'aide d'un éjecteur, vous pouvez augmenter la puissance d'une unité existante.

Il convient de noter que la conception de cet appareil est assez simple. La réalisation d’un appareil fait maison reste également une tâche bien réelle. Mais pour cela, vous devrez travailler dur sur les dessins de l'éjecteur. Le principe de base de fonctionnement de cet appareil simple est qu'il donne une accélération supplémentaire au débit d'eau, ce qui entraîne une augmentation de l'apport de liquide par unité de temps. En d’autres termes, la tâche de l’unité est d’augmenter la pression de l’eau.

Composants

L'installation d'un éjecteur augmentera considérablement le niveau optimal de prise d'eau. Les indicateurs seront approximativement égaux à 20 à 40 mètres de profondeur. Un autre avantage de cet appareil particulier est que son fonctionnement nécessite beaucoup moins d’électricité que n’en exigerait, par exemple, une pompe plus efficace.

L'éjecteur à pompe lui-même se compose des pièces suivantes :

• chambre d'aspiration;
• diffuseur;
• buse rétrécie.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement de l'éjecteur est entièrement basé sur le principe de Bernoulli. Cette affirmation indique que si vous augmentez la vitesse d’un écoulement, une zone de basse pression se formera toujours autour de lui. De ce fait, un effet tel qu'une décharge est obtenu. Le liquide lui-même passera par la buse. Le diamètre de cette partie est toujours inférieur aux dimensions du reste de la structure.

Il est important de comprendre ici que même un léger rétrécissement accélérera considérablement le débit de l'eau entrante. Ensuite, l’eau entrera dans la chambre du mélangeur, où elle créera une pression réduite. En raison de ce processus, il arrivera que du liquide pénètre dans le mélangeur par la chambre d'aspiration, dont la pression sera beaucoup plus élevée. C'est le principe de l'éjecteur, si on le décrit brièvement.

Il est important de noter ici que l'eau ne doit pas pénétrer dans l'appareil depuis une source directe, mais depuis la pompe elle-même. En d’autres termes, l’unité doit être montée de telle manière qu’une partie de l’eau soulevée par la pompe reste dans l’éjecteur lui-même, en passant par la buse. Ceci est nécessaire pour pouvoir fournir une énergie cinétique constante à la masse de liquide à soulever.

Grâce à ce travail, une accélération constante du flux de matière sera maintenue. L'un des avantages est que l'utilisation d'un éjecteur pour la pompe permettra d'économiser une grande quantité d'électricité, puisque la station ne fonctionnera pas à la limite.

Type de pompe

Selon l'emplacement, il peut y avoir un type intégré ou distant. Il n'y a pas de grandes différences structurelles entre les lieux d'installation, mais quelques petites différences se feront quand même sentir, car l'installation de la station elle-même changera légèrement, ainsi que ses performances. Bien entendu, il ressort clairement du nom que les éjecteurs intégrés sont installés à l'intérieur de la station elle-même ou à proximité immédiate de celle-ci.

Ce type d'unité est avantageux car vous n'avez pas à allouer d'espace supplémentaire pour son installation. L'installation de l'éjecteur lui-même n'est pas non plus nécessaire, puisqu'il est déjà intégré, il suffit d'installer la station elle-même. Un autre avantage d’un tel dispositif est qu’il sera très bien protégé contre divers types de contamination. L’inconvénient est que ce type d’appareil crée beaucoup de bruit.

Comparaison des modèles

L'équipement distant sera un peu plus difficile à installer et vous devrez lui attribuer un emplacement séparé, mais la quantité de bruit, par exemple, sera considérablement réduite. Mais il existe d’autres inconvénients. Les modèles distants ne peuvent fournir un fonctionnement efficace qu'à une profondeur allant jusqu'à 10 mètres. Les modèles intégrés sont initialement conçus pour des sources pas trop profondes, mais l'avantage est qu'ils créent une pression assez puissante, ce qui conduit à une utilisation plus efficace du liquide.

Le jet généré est largement suffisant non seulement pour les besoins domestiques, mais aussi pour des opérations comme l'arrosage par exemple. L'augmentation du niveau de bruit du modèle intégré est l'un des problèmes les plus importants dont vous devrez vous occuper. Le plus souvent, il est résolu en l'installant avec l'éjecteur dans un bâtiment séparé ou dans un caisson de puits. Vous devrez également vous soucier d'un moteur électrique plus puissant pour de telles stations.

Connexion

Si nous parlons de connecter un éjecteur à distance, vous devrez effectuer les opérations suivantes :

• Pose d'un tuyau supplémentaire. Cette installation est nécessaire pour assurer la circulation de l'eau depuis la conduite sous pression jusqu'à l'installation de prise d'eau.
• La deuxième étape consiste à connecter un tuyau spécial à l'orifice d'aspiration de la station de prise d'eau.

Mais la connexion de l'unité intégrée ne différera en rien du processus habituel d'installation d'une station de pompage. Toutes les procédures nécessaires au raccordement des tuyaux ou canalisations nécessaires sont effectuées en usine.

Éjecteur - qu'est-ce que c'est ? Description, appareil, types et fonctionnalités. Quelle est la différence entre l'injection et l'éjection ?

Injection

INJECTION (a. injection; n. Injection, Einspritzung; f. injection; i. inyeccion) est le processus de mélange continu de deux flux de substances et de transfert de l'énergie du flux d'injection (de travail) à celui injecté dans le but de en l'injectant dans divers appareils, réservoirs et canalisations. Les flux mélangés peuvent être en phases gazeuse, vapeur et liquide et être à phase égale, à phase différente et à phase variable (par exemple, vapeur-eau). Les dispositifs à jet (pompes) utilisés pour l'injection sont appelés injecteurs. Le phénomène d'injection est connu depuis le XVIe siècle. Du début du 19ème siècle. Le procédé d'injection était utilisé industriellement pour améliorer la traction dans les cheminées des locomotives à vapeur.

Les bases de la théorie de l'injection ont été posées dans les travaux du scientifique allemand G. Zeiner et du scientifique anglais W. J. M. Rankin dans les années 70. 19ème siècle En URSS, à partir de 1918, A. Ya. Milovich, N. I. Galperin, S. A. Khristianovich, E. Ya. Sokolov, P. N. Kamenev et d'autres ont apporté une contribution significative au développement de la théorie et de la pratique de l'injection. et les flux injectés à différentes vitesses s'accompagnent d'une perte importante d'énergie cinétique due à l'impact et à sa conversion en énergie thermique, d'une égalisation des vitesses et d'une augmentation de la pression du flux injecté. L'injection est décrite par les lois de conservation de l'énergie, de la masse et de la quantité de mouvement. Dans ce cas, la perte d'énergie due au choc est proportionnelle au carré de la différence des débits en début de malaxage. S'il est nécessaire de mélanger rapidement et soigneusement deux milieux homogènes, la vitesse massique du flux de travail doit dépasser de 2 à 3 fois la vitesse massique de celui injecté. Dans certains cas, lors de l'injection, parallèlement au processus hydrodynamique, un processus thermique se produit également avec le transfert d'énergie thermique au flux de travail injecté, par exemple lors du chauffage de liquides avec de la vapeur avec un mélange intensif des fluides - liquide et condensat. .

Le principe de l'injection est que la pression P1 et la vitesse linéaire moyenne u1 du flux d'injection (de travail) de gaz ou de liquide se déplaçant à travers le tuyau changent dans la section rétrécie. Le débit augmente (u2>u1), la pression (P2<Р1) падает, т.е. рост кинетической энергии потока сопровождается уменьшением его потенциальной энергии. При падении давления Р2 ниже давления Р0 в суженную часть трубы засасывается инжектируемая среда, которая за счёт поверхностного трения увлекается рабочим потоком и смешивается с ним. При дальнейшем движении смеси по трубе с расширяющимся сечением уменьшение скорости потока до 3 и его кинетической энергии сопровождается нарастанием потенциальной энергии и давления до величины Р3, причём Р2<Р0<Р3<Р1. Таким образом, в результате инжекционное давление инжектируемой среды возрастает от Р0 до Р3 за счёт падения давления рабочего потока от Р1 до Р3, а давление смешанного потока приобретает промежуточное значение.

Lors de l'injection avec des phases changeantes de fluide, par exemple avec condensation de la vapeur de travail résultant du contact avec un liquide injecté froid, il est possible de créer une pression du flux mélangé qui dépasse la pression du flux de travail. Dans ce cas, le travail consacré à l'injection est effectué non seulement par l'énergie du jet, mais également par la pression externe lorsque le volume de vapeur de travail en condensation est réduit, ainsi que par la conversion de son énergie thermique en énergie potentielle de le flux mixte. Par rapport aux méthodes mécaniques de mélange, de chauffage, de compression et de pompage de divers fluides, l'injection est simple, mais nécessite 2 à 3 fois plus d'énergie. Pour plus d’informations sur l’utilisation de l’injection, consultez l’article Injecteur.

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principe de fonctionnement et conception de la pompe d'éjection

Éjecteur - qu'est-ce que c'est ? Cette question se pose souvent parmi les propriétaires de maisons de campagne et de datchas en train d'aménager un système d'approvisionnement en eau autonome. En règle générale, la source d'eau entrant dans un tel système est un puits ou un puits pré-foré, dont le liquide doit non seulement être remonté à la surface, mais également transporté à travers un pipeline. Pour résoudre de tels problèmes, tout un complexe technique est utilisé, composé d'une pompe, d'un ensemble de capteurs, de filtres et d'un éjecteur d'eau, installés si le liquide de la source doit être pompé à une profondeur de plus de dix mètres.

Dans quels cas un éjecteur est-il nécessaire ?

Avant d'aborder la question de ce qu'est un éjecteur, il faut savoir pourquoi une station de pompage qui en est équipée est nécessaire. Essentiellement, un éjecteur (ou pompe d'éjection) est un dispositif dans lequel l'énergie de mouvement d'un milieu se déplaçant à grande vitesse est transférée à un autre milieu. Ainsi, le principe de fonctionnement d'une station de pompage à éjecteur est basé sur la loi de Bernoulli : si une pression réduite d'un fluide est créée dans une section rétrécie de la canalisation, cela provoquera l'aspiration dans le flux formé d'un autre fluide et son transfert de l'aspiration indiquer.

Tout le monde le sait bien : plus la source est profonde, plus il est difficile de faire remonter l'eau jusqu'à la surface. En règle générale, si la profondeur de la source est supérieure à sept mètres, une pompe de surface conventionnelle a du mal à remplir ses fonctions. Bien sûr, pour résoudre ce problème, vous pouvez utiliser une pompe submersible plus productive, mais il vaut mieux aller dans l'autre sens et acheter un éjecteur pour une station de pompage de type surface, améliorant considérablement les caractéristiques de l'équipement utilisé.

En utilisant une station de pompage avec éjecteur, la pression du liquide dans la canalisation principale augmente, tandis que l'énergie de l'écoulement rapide du milieu liquide circulant à travers sa branche séparée est utilisée. En règle générale, les éjecteurs fonctionnent en conjonction avec des pompes à jet - jet d'eau, mercure liquide, vapeur-mercure et vapeur-huile.

Un éjecteur pour une station de pompage est particulièrement pertinent s'il est nécessaire d'augmenter la puissance d'une installation déjà installée ou prévue d'une station avec une pompe de surface. Dans de tels cas, l'installation d'un éjecteur vous permet d'augmenter la profondeur de prise d'eau du réservoir jusqu'à 20 à 40 mètres.

Présentation et fonctionnement d'une station de pompage avec éjecteur externe

Types de dispositifs d'éjection

Selon leur conception et leur principe de fonctionnement, les pompes à éjecteur peuvent appartenir à l'une des catégories suivantes.

À l'aide de tels dispositifs d'éjection, les milieux gazeux sont pompés hors des espaces confinés et un état d'air raréfié est maintenu. Les appareils fonctionnant selon ce principe ont un large éventail d'applications.

Jet de vapeur

Dans de tels dispositifs, l'énergie d'un jet de vapeur est utilisée pour aspirer des milieux gazeux ou liquides depuis un espace confiné. Le principe de fonctionnement de ce type d'éjecteur est que la vapeur s'échappant de la buse de l'installation à grande vitesse entraîne avec elle le fluide transporté sortant par un canal annulaire situé autour de la buse. Les stations de pompage à éjecteur de ce type sont principalement utilisées pour le pompage rapide de l'eau des locaux des navires à des fins diverses.

Des stations équipées d'un éjecteur de ce type, dont le principe de fonctionnement repose sur le fait que la compression d'un milieu gazeux, initialement sous basse pression, se produit grâce à des gaz à haute pression, sont utilisées dans l'industrie gazière. Le processus décrit se déroule dans la chambre de mélange, d'où le flux du fluide pompé est dirigé vers le diffuseur, où il est ralenti et donc la pression augmente.

Caractéristiques de conception et principe de fonctionnement

Les éléments de conception de l'éjecteur à distance pour la pompe sont :

• une chambre dans laquelle le milieu pompé est aspiré ;
• unité de mélange ;
• diffuseur;
• une buse dont la section transversale se rétrécit.

Comment fonctionne un éjecteur ? Comme mentionné ci-dessus, un tel dispositif fonctionne selon le principe de Bernoulli : si la vitesse d'écoulement d'un milieu liquide ou gazeux augmente, alors une zone caractérisée par une basse pression se forme autour de lui, ce qui contribue à l'effet de raréfaction.

Ainsi, le principe de fonctionnement d'une station de pompage équipée d'un dispositif éjecteur est le suivant :

• Le milieu liquide pompé par l'unité d'éjection pénètre dans cette dernière par une buse dont la section transversale est inférieure au diamètre de la conduite d'entrée.
• En passant dans la chambre du mélangeur par une buse de diamètre décroissant, le flux du milieu liquide acquiert une accélération notable, ce qui contribue à la formation d'une zone à pression réduite dans une telle chambre.
• En raison de l'apparition d'un effet de vide dans le mélangeur à éjecteur, un milieu liquide sous une pression plus élevée est aspiré dans la chambre.

Si vous décidez d'équiper une station de pompage d'un dispositif tel qu'un éjecteur, gardez à l'esprit que le milieu liquide pompé n'y pénètre pas depuis un puits ou un puits, mais depuis la pompe. L'éjecteur lui-même est positionné de telle manière qu'une partie du liquide pompé hors du puits ou du puits au moyen d'une pompe soit renvoyée vers la chambre de mélange via une buse effilée. L'énergie cinétique du flux de liquide entrant dans la chambre du mélangeur éjecteur par sa buse est transférée à la masse du milieu liquide aspiré par la pompe depuis le puits ou le puits, assurant ainsi une accélération constante de son mouvement le long de la ligne d'entrée. Une partie du flux de liquide, qui est pompée par une station de pompage avec éjecteur, pénètre dans le tuyau de recirculation, et le reste va dans le système d'alimentation en eau desservi par une telle station.

Une fois que vous aurez compris le fonctionnement d’une station de pompage équipée d’un éjecteur, vous comprendrez qu’il faut moins d’énergie pour faire remonter l’eau à la surface et la transporter par un pipeline. Ainsi, non seulement l'efficacité de l'utilisation des équipements de pompage augmente, mais la profondeur à partir de laquelle le milieu liquide peut être pompé augmente également. De plus, lors de l'utilisation d'un éjecteur qui aspire lui-même le liquide, la pompe est protégée contre le fonctionnement à sec.

La conception d'une station de pompage avec éjecteur comprend un robinet installé sur le tuyau de recirculation. À l'aide d'une telle vanne, qui régule le débit de liquide circulant vers la buse d'éjection, vous pouvez contrôler le fonctionnement de cet appareil.

Types d'éjecteurs sur le site d'installation

Lors de l'achat d'un éjecteur pour équiper une station de pompage, gardez à l'esprit qu'un tel dispositif peut être intégré ou externe. La conception et le principe de fonctionnement de ces deux types d'éjecteurs ne sont pratiquement pas différents, les différences résident uniquement dans l'emplacement de leur installation. Les éjecteurs intégrés peuvent être placés à l'intérieur du boîtier de la pompe ou montés à proximité immédiate de celui-ci. La pompe d'éjection intégrée présente un certain nombre d'avantages, notamment :

• espace minimum requis pour l'installation ;
• bonne protection de l'éjecteur contre la contamination ;
• il n'est pas nécessaire d'installer des filtres supplémentaires qui protègent l'éjecteur des inclusions insolubles contenues dans le liquide pompé.

Dans le même temps, il convient de garder à l'esprit que les éjecteurs intégrés font preuve d'une grande efficacité s'ils sont utilisés pour pomper de l'eau à partir de sources peu profondes - jusqu'à 10 mètres. Un autre inconvénient important des stations de pompage avec éjecteurs intégrés est qu'elles produisent beaucoup de bruit pendant leur fonctionnement, il est donc recommandé de les placer dans une pièce séparée ou dans un caisson d'un puits aquifère. Il convient également de garder à l'esprit que la conception d'un éjecteur de ce type implique l'utilisation d'un moteur électrique plus puissant, qui entraîne l'unité de pompage elle-même.

Un éjecteur déporté (ou externe), comme son nom l'indique, est installé à une certaine distance de la pompe, et il peut être assez grand et atteindre jusqu'à cinquante mètres. En règle générale, les éjecteurs de type distant sont placés directement dans le puits et connectés au système via un tuyau de recirculation. Une station de pompage avec éjecteur déporté nécessite également l'utilisation d'un réservoir de stockage séparé. Ce réservoir est nécessaire pour garantir que l'eau soit toujours disponible pour la recirculation. La présence d'un tel réservoir permet en outre de réduire la charge sur la pompe avec éjecteur déporté et de réduire la quantité d'énergie nécessaire à son fonctionnement.

L'utilisation d'éjecteurs de type téléporté, dont l'efficacité est légèrement inférieure à celle des appareils intégrés, permet de pomper un milieu liquide à partir de puits d'une profondeur considérable. De plus, si vous réalisez une station de pompage avec un éjecteur externe, celle-ci ne peut pas être placée à proximité immédiate du puits, mais peut être montée à une distance de la source de prise d'eau, qui peut aller de 20 à 40 mètres. Il est important que l'emplacement de l'équipement de pompage à une distance aussi importante du puits n'affecte pas l'efficacité de son fonctionnement.

Fabrication d'un éjecteur et sa connexion à un équipement de pompage

Après avoir compris ce qu'est un éjecteur et étudié le principe de son fonctionnement, vous comprendrez que vous pouvez fabriquer cet appareil simple de vos propres mains. Pourquoi fabriquer un éjecteur de vos propres mains si vous pouvez en acheter un sans aucun problème ? Il s'agit avant tout d'économiser. Trouver des dessins à partir desquels vous pouvez fabriquer vous-même un tel appareil ne présente pas de problèmes particuliers, et pour le réaliser, vous n'avez pas besoin de consommables coûteux ni d'équipements complexes.

Comment réaliser un éjecteur et le connecter à la pompe ? Pour cela, vous devez préparer les composants suivants :

• tee-shirt féminin;
• syndicat;
• accouplements, coudes et autres éléments de montage.

L'éjecteur est fabriqué selon l'algorithme suivant.

1. Un raccord est vissé dans la partie inférieure du té, et cela est fait de manière à ce que le tuyau de dérivation étroit de ce dernier soit à l'intérieur du té, mais ne dépasse pas de son revers. La distance entre l'extrémité du tuyau de dérivation étroit du raccord et l'extrémité supérieure du té doit être d'environ deux à trois millimètres. Si le raccord est trop long, l'extrémité de son tube étroit est meulée ; s'il est court, il est rallongé à l'aide d'un tube en polymère.
2. Un adaptateur avec un filetage extérieur est vissé dans la partie supérieure du té, qui se connectera à la conduite d'aspiration de la pompe.
3. Un coude en forme d'angle est vissé dans la partie inférieure du té avec le raccord déjà installé, qui se raccordera au tuyau de recirculation de l'éjecteur.
4. Un coude en forme d'angle est également vissé dans le tuyau de dérivation latéral du té, auquel est raccordé un tuyau d'alimentation en eau du puits à l'aide d'une pince de serrage.

Tous les raccords filetés réalisés lors de la fabrication d'un éjecteur fait maison doivent être scellés, ce qui est assuré par l'utilisation de ruban FUM. Sur le tuyau à travers lequel l'eau sera aspirée de la source, un clapet anti-retour et un filtre à mailles doivent être placés, ce qui protégera l'éjecteur du colmatage. Pour les tuyaux avec lesquels l'éjecteur sera connecté à la pompe et au réservoir de stockage, qui assurent la recirculation de l'eau dans le système, vous pouvez choisir des produits en métal-plastique et en polyéthylène. Dans la deuxième option, l'installation ne nécessite pas de pinces de serrage, mais des éléments de sertissage spéciaux.

Une fois toutes les connexions requises établies, l'éjecteur fait maison est placé dans le puits et l'ensemble du système de canalisations est rempli d'eau. Ce n'est qu'après cela que la première mise en service de la station de pompage pourra être effectuée.

Qu'est-ce que c'est? Description, appareil, types et caractéristiques

Un éjecteur est un dispositif conçu pour transférer l'énergie cinétique d'un milieu se déplaçant à une vitesse plus élevée à un autre. Le fonctionnement de cet appareil est basé sur le principe de Bernoulli. Cela signifie que l'unité est capable de créer une pression réduite dans la section effilée d'un fluide, ce qui, à son tour, provoquera une aspiration dans le flux d'un autre fluide. Ainsi, il est transféré puis retiré du site d'absorption du premier milieu.

Informations générales sur l'appareil

Un éjecteur est un appareil petit mais très efficace qui fonctionne en tandem avec une pompe. Si nous parlons d'eau, alors, bien sûr, une pompe à eau est utilisée, mais elle peut également fonctionner en tandem avec une pompe à vapeur, une pompe à vapeur-huile, une pompe à vapeur-mercure ou une pompe à mercure liquide.

L'utilisation de cet équipement est conseillée si l'aquifère est assez profond. Dans de telles situations, il arrive le plus souvent que les équipements de pompage conventionnels ne parviennent pas à alimenter la maison en eau ou fournissent trop peu de pression. Un éjecteur aidera à résoudre ce problème.

Types

Un éjecteur est un équipement assez courant, il existe donc plusieurs types différents de cet appareil :

• Le premier est la vapeur. Il est destiné à l'aspiration des gaz et des espaces confinés, ainsi qu'au maintien du vide dans ces espaces. L'utilisation de ces unités est répandue dans diverses industries techniques.
• Le second est le jet de vapeur. Cet appareil utilise l'énergie d'un jet de vapeur, avec lequel il est capable d'aspirer du liquide, de la vapeur ou du gaz d'un espace confiné. La vapeur qui sort de la buse à grande vitesse entraîne avec elle la substance en mouvement. Le plus souvent utilisé sur divers navires et navires pour une aspiration rapide de l'eau.
• Un éjecteur de gaz est un dispositif dont le principe de fonctionnement repose sur le fait que la surpression des gaz à haute pression est utilisée pour comprimer les gaz à basse pression.

Éjecteur pour aspiration d'eau

Si nous parlons d'extraction d'eau, un éjecteur pour pompe à eau est le plus souvent utilisé. Le fait est que si, après avoir foré un puits, l'eau s'avère inférieure à sept mètres, une pompe à eau ordinaire aura de grandes difficultés à faire face. Bien sûr, vous pouvez acheter immédiatement une pompe submersible dont les performances sont bien supérieures, mais cela coûte cher. Mais avec l'aide d'un éjecteur, vous pouvez augmenter la puissance d'une unité existante.

Il convient de noter que la conception de cet appareil est assez simple. La réalisation d’un appareil fait maison reste également une tâche bien réelle. Mais pour cela, vous devrez travailler dur sur les dessins de l'éjecteur. Le principe de base de fonctionnement de cet appareil simple est qu'il donne une accélération supplémentaire au débit d'eau, ce qui entraîne une augmentation de l'apport de liquide par unité de temps. En d’autres termes, la tâche de l’unité est d’augmenter la pression de l’eau.

Composants

L'installation d'un éjecteur augmentera considérablement le niveau optimal de prise d'eau. Les indicateurs seront approximativement égaux à 20 à 40 mètres de profondeur. Un autre avantage de cet appareil particulier est que son fonctionnement nécessite beaucoup moins d’électricité que n’en exigerait, par exemple, une pompe plus efficace.

L'éjecteur à pompe lui-même se compose des pièces suivantes :

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement de l'éjecteur est entièrement basé sur le principe de Bernoulli. Cette affirmation indique que si vous augmentez la vitesse d’un écoulement, une zone de basse pression se formera toujours autour de lui. De ce fait, un effet tel qu'une décharge est obtenu. Le liquide lui-même passera par la buse. Le diamètre de cette partie est toujours inférieur aux dimensions du reste de la structure.

Il est important de comprendre ici que même un léger rétrécissement accélérera considérablement le débit de l'eau entrante. Ensuite, l’eau entrera dans la chambre du mélangeur, où elle créera une pression réduite. En raison de ce processus, il arrivera que du liquide pénètre dans le mélangeur par la chambre d'aspiration, dont la pression sera beaucoup plus élevée. C'est le principe de l'éjecteur, si on le décrit brièvement.

Il est important de noter ici que l'eau ne doit pas pénétrer dans l'appareil depuis une source directe, mais depuis la pompe elle-même. En d’autres termes, l’unité doit être montée de telle manière qu’une partie de l’eau soulevée par la pompe reste dans l’éjecteur lui-même, en passant par la buse. Ceci est nécessaire pour pouvoir fournir une énergie cinétique constante à la masse de liquide à soulever.

Grâce à ce travail, une accélération constante du flux de matière sera maintenue. L'un des avantages est que l'utilisation d'un éjecteur pour la pompe permettra d'économiser une grande quantité d'électricité, puisque la station ne fonctionnera pas à la limite.

Type de pompe

Selon l'emplacement d'installation de l'unité, celle-ci peut être intégrée ou déportée. Il n'y a pas de grandes différences structurelles entre les lieux d'installation, mais quelques petites différences se feront quand même sentir, car l'installation de la station elle-même changera légèrement, ainsi que ses performances. Bien entendu, il ressort clairement du nom que les éjecteurs intégrés sont installés à l'intérieur de la station elle-même ou à proximité immédiate de celle-ci.

Ce type d'unité est avantageux car vous n'avez pas à allouer d'espace supplémentaire pour son installation. L'installation de l'éjecteur lui-même n'est pas non plus nécessaire, puisqu'il est déjà intégré, il suffit d'installer la station elle-même. Un autre avantage d’un tel dispositif est qu’il sera très bien protégé contre divers types de contamination. L’inconvénient est que ce type d’appareil crée beaucoup de bruit.

Comparaison des modèles

L'équipement distant sera un peu plus difficile à installer et vous devrez lui attribuer un emplacement séparé, mais la quantité de bruit, par exemple, sera considérablement réduite. Mais il existe d’autres inconvénients. Les modèles distants ne peuvent fournir un fonctionnement efficace qu'à une profondeur allant jusqu'à 10 mètres. Les modèles intégrés sont initialement conçus pour des sources pas trop profondes, mais l'avantage est qu'ils créent une pression assez puissante, ce qui conduit à une utilisation plus efficace du liquide.

Le jet généré est largement suffisant non seulement pour les besoins domestiques, mais aussi pour des opérations comme l'arrosage par exemple. L'augmentation du niveau de bruit du modèle intégré est l'un des problèmes les plus importants dont vous devrez vous occuper. Le plus souvent, ce problème est résolu en installant la station de pompage avec l'éjecteur dans un bâtiment séparé ou dans un caisson de puits. Vous devrez également vous soucier d'un moteur électrique plus puissant pour de telles stations.

Connexion

Si nous parlons de connecter un éjecteur à distance, vous devrez effectuer les opérations suivantes :

• Pose d'un tuyau supplémentaire. Cette installation est nécessaire pour assurer la circulation de l'eau depuis la conduite sous pression jusqu'à l'installation de prise d'eau.
• La deuxième étape consiste à connecter un tuyau spécial à l'orifice d'aspiration de la station de prise d'eau.

Mais la connexion de l'unité intégrée ne différera en rien du processus habituel d'installation d'une station de pompage. Toutes les procédures nécessaires au raccordement des tuyaux ou canalisations nécessaires sont effectuées en usine.

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EJECTION ET INJECTION DE REACTIFS DANS LES TECHNOLOGIES DE TRAITEMENT DES EAUX | Publier un article RSCI

Petrosyan O.P.1, Gorbunov A.K.2, Ryabchenkov D.V.3, Kulyukina A.O.4

1Candidat en sciences physiques et mathématiques, professeur agrégé, branche de Kalouga de l'établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral d'enseignement professionnel supérieur « Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman (université nationale de recherche)" (branche de Kazan du MSTU du nom de N.E. Bauman), 2Docteur en sciences physiques et mathématiques, professeur, branche de Kalouga de l'établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral d'enseignement professionnel supérieur "Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman (université nationale de recherche)" (branche de Kazan de l'Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman), 3Étudiant de troisième cycle, branche de Kalouga de l'établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral d'enseignement professionnel supérieur "Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman (université nationale de recherche)" (KF MSTU du nom de N.E. Bauman), 4Étudiant de troisième cycle, branche de Kalouga de l'établissement d'enseignement budgétaire de l'État fédéral d'enseignement professionnel supérieur "Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman (université nationale de recherche)" (branche Karolkov de l'Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman)

ÉJECTION ET INJECTION DE RÉACTIFS DANS LES TECHNOLOGIES DE TRAITEMENT DE L'EAU

annotation

Le système de traitement de l'eau prévoit l'introduction de divers réactifs. Les principales méthodes technologiques d'introduction de réactifs dans l'eau désinfectée sont l'éjection et l'injection. Cet article analyse ces méthodes. Une méthode de calcul des éjecteurs hautes performances a été développée. Les tests en laboratoire et en production effectués par les auteurs ont établi les rapports optimaux des dimensions longitudinales de la section interne, garantissant la valeur la plus efficace du coefficient d'éjection.

Mots clés : éjecteur, diffuseur, chambre de mélange, coefficient d'éjection, aération, chloration.

Petrosyan O.P.1, Gorbunov A.K.2, Ryabchenkov D.V.3, Kuliukina A.O. 4

1PhD en physique et mathématiques, professeur agrégé, 2PhD en physique et mathématiques, professeur, 3étudiant de troisième cycle, 4étudiant de troisième cycle, branche de Kalouga de l'établissement d'enseignement supérieur du budget de l'État fédéral « Université technique d'État Bauman de Moscou (branche de l'Université nationale de recherche » (branche de Kalouga ) de l'Université technique d'État de Moscou du nom de N.E. Bauman)

ÉJECTION ET INJECTION DE RÉACTIFS DANS LES TECHNOLOGIES DE TRAITEMENT DE L'EAU

Un système de traitement de l'eau permet d'y introduire divers réactifs. Les principales méthodes technologiques d'introduction de réactifs dans l'eau désinfectée sont l'éjection et l'injection. Cet article analyse ces deux méthodes. Une technique de calcul des éjecteurs à haut rendement est développée. Les tests en laboratoire et en production effectués par les auteurs ont établi les meilleures proportions des dimensions longitudinales de la section interne – elles garantissent la valeur efficace maximale du coefficient d'éjection.

Mots clés : éjecteur, diffuseur, chambre de mélange, coefficient d'éjection, aération, chloration.

L'eau potable fournie de manière centralisée à la population doit être conforme à SanPin 2.1.4.559-96. Cette qualité d'eau est obtenue, en règle générale, à l'aide du schéma classique en deux étapes présenté sur la figure 1. Dans un premier temps, des coagulants et des floculants sont introduits dans l'eau purifiée, puis une clarification est effectuée dans des décanteurs horizontaux et des filtres rapides ; dans un deuxième temps, une désinfection est effectuée avant l'entrée dans le RHF.

Riz. 1 – Schéma technologique du système de traitement de l’eau

Ainsi, le dispositif prévoit l'introduction de divers réactifs dans l'eau sous forme de gaz (chlore, ozone, ammoniac, dioxyde de chlore), de solutions d'hypochlorite, de coagulants (sulfate d'aluminium et/ou hydroxychlorure d'aluminium), de floculants (PAA, Prystol et Fennopol). ). Le plus souvent, le dosage et la fourniture de ces réactifs s'effectuent par injection ou par éjection.

L'injection est l'introduction et la pulvérisation de solutions d'eau chlorée, d'hypochlorite, de coagulant (floculant) à travers une buse (injecteur) avec des pompes sous pression.

Éjecteur - « pompe d'éjection » met en mouvement une solution d'un réactif ou d'un gaz en évacuant le milieu. Le vide est créé par un flux de travail (actif) se déplaçant à une vitesse plus élevée. Ce flux actif sera appelé éjectant, et le mélange mis en mouvement sera appelé éjecté (mélange passif). Dans la chambre de mélange de l'éjecteur, le mélange passif transfère de l'énergie au flux actif, ce qui entraîne tous ses indicateurs, y compris les vitesses.

La généralisation du procédé d'éjection se justifie par les facteurs suivants : la simplicité du dispositif et de sa maintenance ; faible usure grâce à l'absence de pièces frottantes, ce qui garantit une longue durée de vie. C'est pourquoi l'éjection est utilisée dans de nombreux dispositifs techniques complexes, tels que : les réacteurs chimiques ; systèmes de dégazage et d'aération; installations de transport de gaz, séchage et aspiration ; systèmes de transfert de chaleur ; et bien sûr, comme indiqué ci-dessus, dans les systèmes de traitement de l’eau et d’approvisionnement en eau.

La limitation de l'utilisation des injecteurs dans les mêmes systèmes est associée à leur faible productivité, car une productivité élevée nécessite des pompes d'injection puissantes, ce qui entraîne une augmentation significative du coût du système, tandis qu'une augmentation de la productivité avec des éjecteurs est moins coûteuse. Ainsi, les stations de traitement d’eau modulaires automatiques, conçues pour approvisionner en eau potable les petits villages, utilisent majoritairement l’injection. Une conception typique d'une telle station universelle est présentée dans, où l'injection est utilisée à tous les points où les réactifs sont introduits dans l'eau. Une solution de compromis est souvent trouvée (Fig. 2). Dans un premier temps, en éjectant du chlore gazeux dans l'eau à l'aide d'électrolyseurs dans l'éjecteur 4, on obtient ce que l'on appelle de l'eau chlorée, qui est ensuite (dans un deuxième temps) injectée par la pompe 1 dans le conduit d'eau 2, où le flux d'eau traitée l'eau bouge.

Riz. 2 – Éjection et injection de chlore gazeux dans l’eau

Riz. 3 – Schéma d’introduction de l’eau chlorée lors de son injection dans la canalisation d’eau

Une unité d'injection typique pour introduire de l'eau chlorée dans la conduite d'eau 2 dans de tels cas est représentée sur la figure 3. L'avantage de ce schéma est la combinaison rationnelle de l'éjection et de l'injection, qui permet, grâce à la pompe 1, nécessaire à la mise en œuvre de l'injection, d'assurer des performances d'éjection élevées de l'éjecteur. Les schémas de choix de la pompe 1 dans de tels schémas pour un éjecteur d'une capacité allant jusqu'à 20 kg Cl/heure sont présentés sur la Fig. 4.

En figue. La figure 5 montre une conception d'éjecteur typique, la plus typique pour le dosage d'un réactif gazeux (le plus souvent du chlore) dans une conduite d'eau. L'éjecteur se compose d'une conduite d'alimentation en flux d'éjection (eau), qui est une buse en forme de cône 1, qui est reliée à une chambre de mélange (chambre de travail) 2 et à une chambre de mélange 4. Le chlore gazeux éjecté est fourni à la chambre de travail 2. à travers le dispositif 3. Le diffuseur 5 alimente en eau chlorée le conduit d'eau .

Riz. 4 – Schéma de choix d'une pompe pour l'éjecteur 20kg Gl/heure

Les paramètres d'un tel éjecteur sont les valeurs initiales qui déterminent tous les principaux paramètres de fonctionnement des unités d'entrée de réactifs. Les auteurs ont développé une méthode de calcul des électrolyseurs haute performance, sur la base de laquelle une gamme modèle d'éjecteurs de différentes capacités a été développée et brevetée.

Les performances et autres caractéristiques de l'injecteur, qui est en fait une pompe doseuse, dépendent des caractéristiques techniques générales de la pompe elle-même et du système de dosage pulsé. Les principales caractéristiques de l'éjecteur sont déterminées par les caractéristiques de conception de sa section transversale, et ces caractéristiques sont si fondamentales que sans calculs techniques et études expérimentales, il est presque impossible de garantir l'efficacité de l'éjecteur. Par conséquent, il est conseillé d'examiner ces questions en utilisant l'exemple des éjecteurs pour doser du chlore gazeux dans l'eau.

Ainsi, l'action de l'éjecteur est basée sur le transfert de l'énergie cinétique du flux éjecté (flux actif) de liquide, qui a une grande réserve d'énergie, au flux éjecté (passif), qui a une petite réserve d'énergie. . Écrivons l'équation de Bernoulli pour un fluide idéal selon laquelle la somme de l'énergie potentielle spécifique (pression statique) et de l'énergie cinétique spécifique (pression de vitesse) est constante et égale à la pression totale :

Riz. 5 – Éjecteur pour doser le chlore gazeux dans l’eau

L'eau s'écoulant de la buse a une vitesse plus élevée (v2>v1), c'est-à-dire une pression de vitesse élevée, donc la pression piézométrique du débit d'eau dans la chambre de travail 2 et dans la chambre de mélange diminue (p2

Le rapport entre le débit du liquide éjecté (QE) et le débit du fluide de travail (QP) est appelé coefficient de mélange ou d'éjection - a.

Le coefficient d'éjection, en fonction des paramètres de l'éjecteur, se situe dans une plage assez large de 0,5 à 2,0. Le fonctionnement le plus stable de la pompe à jet d’eau est observé à a=1.

Le coefficient de pression de la pompe d'éjection ß est le rapport entre la hauteur géométrique totale de levage (H) du débit de fluide éjecté en mètres - c'est la pression à l'entrée de l'éjecteur et la pression du débit de travail (h) en m - la contre-pression.

Un paramètre important caractérisant l'efficacité de l'éjecteur et dépendant également des paramètres de conception du dispositif est l'efficacité de la pompe. Comme on le sait, ce coefficient est égal au rapport de la puissance utile dépensée (H·QE·Y kGm/sec) sur la puissance dépensée (h·QP·Y kGm/sec), soit

Ainsi, l'efficacité de fonctionnement d'une pompe d'éjection est déterminée par le produit des coefficients de pression et d'éjection. Des expériences en laboratoire sur banc ont été réalisées pour déterminer le coefficient de pression d'éjecteurs de différentes capacités. Le diagramme expérimental résultant de l'éjecteur est présenté sur la figure 3. Ce diagramme détermine les paramètres - pression à l'entrée de l'éjecteur, contre-pression et débit de liquide éjecté, qui assurent un débit de gaz éjecté de 20 kg/h.

Conformément à la méthodologie obtenue pour calculer les paramètres des éjecteurs, les tailles standard fondamentales des éjecteurs pour la gamme de modèles d'électrolyseurs avec une productivité en chlore de 0,01 kg/heure à 200 kg/heure ont été déterminées, garantissant une capacité d'éjection maximale. La configuration de la section longitudinale interne de l'éjecteur a été établie, les dimensions de section suivantes doivent être prises en compte (Fig. 5) : diamètre de la buse D, longueur de la chambre de travail L, diamètre de la chambre de mélange D1, longueur de la chambre de mélange L1, sortie du diffuseur. diamètre D2, longueur du diffuseur L2.

On a obtenu une confirmation expérimentale de la dépendance de la consommation de chlore Q sur la consommation d'eau R. La courbe Q = f(R) est approximée par deux droites dont l'intersection sépare la zone d'éjection efficace à coefficient d'éjection élevé de la zone inefficace. . Évidemment, la région d'éjection effective présente un autre intérêt, et la conception de la section transversale interne de l'éjecteur doit être telle que le coefficient d'éjection dans cette région soit le maximum possible.

La région dans laquelle le coefficient d'éjection change est déterminée par le paramètre géométrique de l'éjecteur m, égal au rapport de la section transversale de la chambre de mélange F à la section transversale de la buse F1 :

Ainsi, ce paramètre est le principal par lequel toutes les autres dimensions principales de la pompe d'éjection sont calculées.

L'analyse des résultats obtenus à partir d'une comparaison des résultats expérimentaux avec les données analytiques existantes permet de tirer les conclusions suivantes. L'éjection de pompe la plus efficace correspond au paramètre m compris dans la plage de valeurs 1,5 – 2,0. Dans ce cas, le diamètre de la chambre de mélange, déterminé par la formule D1 = D, à D = 7 mm est compris entre 8,6 et 10 mm.

Une proportion a été établie expérimentalement qui relie tous les paramètres indiqués sur la figure 5 : L = 1,75D, L1 = 1,75D, L2 = 7,75D. Ces rapports fournissent le coefficient d'éjection maximal, qui se situe dans la région de l'éjection effective maximale.

Ainsi, nous pouvons conclure que pour obtenir une éjection maximale, la conception de la section longitudinale interne et le rapport des dimensions doivent correspondre aux rapports trouvés D1 = 1,25D, D2 = 2,5D, L = 1,75D, L1 = 1,75D, L2 = 7,75D

Une pompe d'éjection conçue selon ces relations crée des conditions optimales pour le transfert de l'énergie cinétique du liquide éjecté entrant dans l'entrée de la pompe sous haute pression, déterminée à partir du diagramme, vers le gaz éjecté fourni à la chambre de mélange avec une pression de vitesse plus faible et une une réserve d'énergie plus petite et assure une aspiration maximale des gaz.

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Principe - éjection - Grande Encyclopédie du pétrole et du gaz, article, page 1

Principe - éjection

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Le principe de l'éjection est le suivant : un flux de gaz d'injection, sortant de la buse à grande vitesse, crée un vide et entraîne avec lui le gaz éjecté de l'espace environnant.

Le principe d'éjection est utilisé dans les brûleurs à gaz pour aspirer et mélanger le gaz et l'air, dans les dispositifs d'évacuation des gaz d'échappement, dans les dispositifs à jet de vapeur qui fournissent de l'air pour la combustion et la gazéification. Pour réduire les pertes, les dispositifs d'éjection sont réalisés à plusieurs étages ; dans ce cas, le fluide aspiré est également éjecté par le mélange de fluides.

Le principe de l'éjection est simple : un ventilateur est installé dans une pièce séparée, créant une pression d'air à grande vitesse ; En sortant d'une buse étroite, un courant d'air pur entraîne avec lui un mélange explosif et le rejette dans l'atmosphère. Les installations d'éjection (Fig. 20) ont un faible rendement et sont utilisées dans les cas où une meilleure solution ne peut être trouvée.

C'est sur le principe de l'éjection que se construit le mouvement du sable à l'intérieur du régénérateur pneumatique. En pénétrant dans l'espace entre l'embouchure du tuyau et la buse à travers laquelle l'air est fourni à une pression de 0 2 - 0 3 kgf / cm2, les particules de sable et les agrégats de grains jusqu'à 2,5 mm sont emportés par le flux d'air , accélérez et volez vers le haut à grande vitesse. En sortant du tuyau, le flux sable-air rencontre un bouclier d'aile, sur la surface intérieure duquel est retenue une couche de sable qui joue un double rôle. Sous l'effet de l'écoulement, le sable protège le bouclier d'une usure prématurée. D'autre part, lorsqu'elles s'écoulent autour de la surface intérieure du bouclier d'aile, les particules de sable, se déplaçant à des vitesses différentes dans différentes couches du flux, se frottent les unes contre les autres. En raison du frottement, les intercroissances de grains se désintègrent, les grains individuels sont libérés des films et des coquilles d'argile et acquièrent une forme arrondie. Le sable nettoyé est déversé dans le récepteur, et l'air, ayant perdu une partie importante de sa vitesse, sort à travers le rideau de sable qui tombe, emportant poussière et petits grains de quartz.

Lorsque les mélangeurs hydrauliques du deuxième type fonctionnent, on utilise le principe d'éjection qui consiste en l'effet de réduire la pression autour d'un courant de liquide s'écoulant à grande vitesse de la buse. En conséquence, la poudre d’argile est aspirée dans la zone de raréfaction. La pulpe obtenue pénètre dans la cuve et atteint un sabot spécial qui favorise un mélange intensif de l'argile avec de l'eau.

Le doseur de poudre de l'installation UENP fonctionne sur le principe de l'éjection de poudre à partir d'un lit fluidisé. Il s'agit d'un récipient cylindrique doté d'une cloison poreuse à travers lequel de l'air comprimé est amené pour fluidiser la poudre. Une fluidisation supplémentaire de la poudre est obtenue à l'aide d'un vibrateur excentrique. Pour alimenter en poudre le pulvérisateur, le chargeur est équipé d'un éjecteur. Un panneau de commande est fixé au corps de l'alimentateur, sur lequel se trouvent des boîtes de vitesses, des vannes et des interrupteurs à bascule.

Le fonctionnement de l'apn-arat avec un mélangeur à jet est basé sur le principe d'éjection avec certaines caractéristiques inhérentes à ces appareils. L'article présente des méthodes de calcul d'un réacteur avec un mélangeur à jet.

Les unités de ventilation basées sur le principe d'éjection sont considérées comme plus sûres.

L'ascenseur, qui est une pompe à jet d'eau, fonctionne sur le principe de l'éjection.

La séparation des cristaux est réalisée sur des fûts équipés de pompes à jet de vapeur fonctionnant selon le principe d'éjection. La température du bain évaporé entrant dans le cristalliseur est de 40 à 45 °C et, grâce au fonctionnement des pompes à jet de vapeur, est réduite à 16 °C. Le bain refroidi entre dans le deuxième cristalliseur, où la température est encore réduite à 10 °C. .

Dans certaines entreprises, des séchoirs à chambre sont utilisés pour sécher et préchauffer les matières premières, qui servent en même temps de conteneurs pour un dispositif de chargement fonctionnant sur le principe de l'éjection pneumatique. Ces sécheurs sont installés à proximité immédiate des machines de moulage par injection ou d'extrusion et desservent plusieurs équipements simultanément.

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Injecteur (le terme vient du français injecteur, et lui-même du latin injicio - «je jette»): 1. Un accélérateur, généralement un accélérateur linéaire, utilisé dans le but d'introduire des particules chargées à l'intérieur de l'accélérateur principal. Dans ce cas, l'énergie transmise à toutes les particules à l'intérieur de l'injecteur doit être supérieure au minimum requis pour que l'accélérateur principal commence à fonctionner.

2. Une pompe à jet conçue pour comprimer du gaz ou de la vapeur, ainsi que pour injecter des liquides dans divers appareils ou un réservoir. Les injecteurs sont utilisés sur les locomotives à vapeur, ainsi qu'à l'intérieur des locomotives et dans les petites chaufferies pour fournir de l'eau d'alimentation à l'intérieur de la chaudière à vapeur. L’avantage des injecteurs est qu’ils ne comportent aucune pièce mobile et que leur entretien est très simple. L'action de l'injecteur repose sur la conversion de l'énergie cinétique possédée par le jet de vapeur en un autre type d'énergie : l'énergie potentielle de l'eau. Dans ce cas, trois cônes sont placés sur le même axe à l'intérieur de la chambre commune de l'injecteur. À l'aide d'une conduite de vapeur provenant de la chaudière, la vapeur est amenée au premier cône de vapeur, qui développe une vitesse élevée à l'embouchure du premier cône et capte l'eau, qui est fournie par un tuyau depuis le réservoir. Ensuite, le mélange résultant, composé d'eau et de vapeur condensée, est entraîné dans le cône d'eau (ou de condensation), de celui-ci dans le cône de refoulement, puis à travers le clapet anti-retour dans la chaudière à vapeur. Le cône en expansion réduit la vitesse d'écoulement de l'eau, de sorte que la pression augmente et finit par devenir tout à fait suffisante pour vaincre la pression à l'intérieur de la chaudière à vapeur et pomper l'eau d'alimentation dans la chaudière. L'excès d'eau, qui se forme au tout début du fonctionnement de l'injecteur, est ensuite évacué par la vanne du tuyau « messager ». Il convient également de prendre en compte que la température de l'eau entrant dans l'injecteur ne doit pas dépasser 40 ° C et que la hauteur d'aspiration ne doit pas dépasser 2,5 M. L'injecteur peut être installé aussi bien verticalement qu'horizontalement.

Injecteurs vapeur-eau. Caractéristiques du procédé dans un injecteur vapeur-eau. Dans les injecteurs vapeur-eau, la pression du liquide augmente en raison de l'énergie cinétique du jet de vapeur qui, lors du mélange avec le liquide, s'y condense complètement.

Une caractéristique de ce procédé, contrairement aux procédés d'autres dispositifs à jet, est la possibilité, dans certaines conditions, d'augmenter la pression de l'eau injectée jusqu'à une valeur dépassant la pression de la vapeur de travail. Grâce à cela, les injecteurs vapeur-eau sont utilisés depuis le milieu du XIXe siècle. sont largement utilisées comme pompes d'alimentation pour les petites chaufferies. Le faible rendement de ces appareils n'était pas particulièrement important, puisque la chaleur de la vapeur de travail avec l'eau d'alimentation était renvoyée vers la chaudière. Comme l'analyse l'a montré, avec une relation inverse, la pression du flux mélangé, en principe, peut être obtenue à partir de l'un des flux en interaction uniquement dans le cas où la ligne directe de mélange réversible traverse des zones d'isobares supérieures par rapport à la isobares de l’état des milieux en interaction.

Dans les appareils à jet, en présence de pertes d'impact irréversibles lorsque les flux interagissent avec les vitesses personnelles, il y a une augmentation de l'entropie du flux par rapport au mélange réversible, ce qui entraîne une modification de la pression du flux mélangé. En ce qui concerne les injecteurs vapeur-eau, la possibilité d'obtenir une pression supérieure à la pression du fluide de fonctionnement a été réalisée dans la pratique. Cette capacité existe grâce à l'équilibre du travail obtenu à partir de la vapeur de travail et de la compression de l'eau injectée. Récemment, dans le cadre du développement d'une méthode magnétohydrodynamique de production d'électricité, ainsi que de cycles thermiques avec de nouveaux fluides de travail, l'intérêt pour l'utilisation d'injecteurs comme condensateurs à jet et de pompes dans ces installations s'est accru. De nombreuses études sur ces dispositifs sont apparues, visant à augmenter leur efficacité en réduisant les pertes dans les éléments de la partie flux de l'injecteur, en étudiant les conditions de leur démarrage, etc. Beaucoup de ces travaux sont généralisés. Des conceptions assez complexes d'injecteurs industriels sont décrites en détail.

Dans toutes les conceptions, l'eau injectée est fournie à travers une fente annulaire étroite entourant la buse de travail, de sorte que l'eau pénètre dans la chambre de mélange à grande vitesse, dirigée parallèlement à la vitesse de la vapeur de travail provenant de la buse centrale Laval située sur l'injecteur. axe. La chambre de mélange est généralement de forme conique. Lors de la recherche sur les injecteurs vapeur-eau, la tâche consistant à développer la forme optimale de la partie d'écoulement n'a pas été fixée. Une méthode de calcul d'un injecteur vapeur-eau de la forme la plus simple (avec une chambre de mélange cylindrique) a été développée ; les résultats du calcul utilisant cette méthode ont été comparés aux résultats d'une étude expérimentale d'un tel injecteur. Un jet de vapeur de travail sortant d'une buse située à une certaine distance de la chambre de mélange cylindrique, avec une différence de température suffisante entre la vapeur et l'eau, se condense dans l'eau injectée avant d'entrer dans la chambre de mélange, augmentant la température de l'eau injectée jusqu'à tc et lui conférant une certaine vitesse.Cette idée est en bon accord avec les études théoriques et expérimentales publiées sur la condensation d'un jet de vapeur dans un espace rempli de liquide. Lorsque l'eau pénètre dans une chambre de mélange de section limitée, la vitesse de l'eau augmente et sa pression diminue en conséquence. Si p est supérieur à la pression de vapeur saturée à une certaine température, alors le liquide se déplace dans la chambre de mélange et le processus dans la chambre de mélange et le diffuseur est similaire au processus dans une pompe à jet d'eau. Dans ce cas, une augmentation de la pression se produit dans la chambre de mélange en raison de l'alignement du profil de vitesse, qui présente des irrégularités importantes au début de la chambre de mélange. Ensuite, la pression de l'eau dans le diffuseur augmente jusqu'à pc. Dans ce cas, les facteurs de fonctionnement ou de conception ont la même influence sur les caractéristiques d'un injecteur vapeur-eau que sur les caractéristiques d'une pompe à jet d'eau.

Des différences significatives apparaissent à de faibles coefficients d'injection. Avec une diminution du débit d'eau injectée et un produit C constant de la vapeur de travail, la température de l'eau monte jusqu'à une valeur précédant la température de saturation à la pression dans la chambre de mélange, et l'injecteur tombe en panne par manque d'eau et condensation de toute la vapeur de travail entrante. Ce mode détermine le taux d'injection minimum.

Avec une augmentation du coefficient d'injection, lorsque le débit d'eau injectée augmente suite à une diminution de la contre-pression, la température de l'eau dans la chambre de mélange baisse. Dans le même temps, en raison d'un changement de vitesse de l'eau dans la chambre de mélange, la pression diminue.

Lorsque le débit d'eau injectée augmente jusqu'à une certaine limite, la pression p dans la section d'entrée de la chambre de mélange diminue jusqu'à la pression de saturation à la température de l'eau chauffée t.

Une diminution de la contre-pression n'entraîne pas une augmentation de la rapidité, et une nouvelle chute de pression dans la chambre de mélange est impossible et, par conséquent, la chute de pression, qui détermine le débit d'eau injectée, ne peut pas augmenter. Dans ce cas, une diminution de la contre-pression entraîne uniquement l'ébullition de l'eau dans la chambre de mélange. Ce mode est similaire au mode de cavitation d'une pompe à jet d'eau. L'ébullition de l'eau dans la chambre de mélange détermine ainsi le coefficient d'injection maximum (limite). Il convient de noter qu'il s'agit du mode de fonctionnement des injecteurs de nutriments. Cela nous permet d'expliquer l'indépendance découverte expérimentalement des performances de l'injecteur par rapport à la contre-pression lorsqu'il fonctionne en mode cavitation. Vous trouverez ci-dessous le calcul des équations de conception de base pour un injecteur vapeur-eau avec la forme cylindrique la plus simple de la chambre de mélange.

Équation caractéristique. L'équation d'impulsion peut s'écrire sous la forme suivante :/2 (GWpi + GKWM) - (Gp + + GH) Wi=fp + fin, où p est la pression de vapeur dans la section de sortie de la buse de travail ; Wpj est la vitesse réelle de la vapeur dans la section de sortie de la buse ; Wpj - vitesse de la vapeur lors de l'écoulement adiabatique ; WHI est la vitesse de l'eau injectée dans la section annulaire fn dans le plan de la section de sortie de la buse ; Y est la vitesse de l'eau à la sortie de la chambre de mélange. Admettons les hypothèses suivantes : 1) la section transversale dans le plan de la section de sortie de la buse est si grande que la vitesse de l'eau injectée dans cette section est proche de zéro et la quantité de mouvement de l'eau injectée GKWH, par rapport à la l'impulsion de la vapeur de travail GWpi, peut être négligée ; 2) la section transversale de la chambre de réception dans le plan La section transversale de sortie de la buse de travail dépasse largement la section transversale de la chambre de mélange cylindrique.

La diminution de pression de p1 à p2 se produit principalement à l'extrémité de la section d'entrée de la chambre de mélange. Lorsque la section de sortie de la buse est proche de la section de la chambre de mélange, la pression après l'injecteur ne dépend pas de la pression de l'eau injectée. Le rapport de section a le même effet sur les caractéristiques d'un injecteur vapeur-eau que sur les caractéristiques d'autres types de dispositifs à jet : compresseurs à jet de vapeur, pompes à jet d'eau. Une augmentation de l'indicateur entraîne une augmentation du coefficient d'injection et une diminution de la pression de l'eau après l'injecteur p. Comme déjà indiqué, dans un injecteur vapeur-eau, les coefficients d'injection maximum et minimum sont limités par les conditions d'ébullition de l'eau dans la chambre de mélange. L'ébullition de l'eau dans la chambre de mélange deviendra inférieure à la pression de saturation (cavitation) à la température de l'eau dans la chambre de mélange t_. Ces deux pressions (p et p2) dépendent, pour des paramètres donnés de la vapeur de travail et de l'eau injectée et des dimensions de l'injecteur, du coefficient d'injection u. La température de l'eau dans la chambre de mélange est déterminée à partir du bilan thermique. A cette température, la valeur pv correspondante est déterminée à partir des tableaux de vapeur saturée. La pression de l'eau au début de la chambre de mélange cylindrique p2 dépend de la vitesse que recevra la masse d'eau injectée avant d'entrer dans la chambre de mélange en raison de l'échange d'impulsions entre le milieu injecté et le milieu de travail.

Si l'on suppose qu'après condensation de la vapeur de travail, il se forme un jet de fluide de travail se déplaçant à une vitesse très élevée et, par conséquent, occupant une très petite section, et aussi que l'échange principal d'impulsions entre ce jet et l'eau injectée se produit dans une chambre de mélange cylindrique, alors la vitesse moyenne à laquelle elle acquiert l'eau injectée à la pression p peut être négligée. Dans ce cas, la pression de l'eau au début de la chambre de mélange peut être déterminée par l'équation de Bernoulli. Une diminution de la pression de l'eau injectée à température constante (t = const) entraîne une réduction de la plage de fonctionnement de l'injecteur, puisque les valeurs d'injection se rapprochent. Une augmentation de la pression de vapeur de travail entraîne un effet similaire. A pression constante p et température t de l'eau injectée, une augmentation de la pression de vapeur de service p jusqu'à une certaine valeur entraîne une panne de l'injecteur. Ainsi, à UD = 1,8, à la pression de l'eau injectée p = 80 kPa et à sa température / = 20 °C, la défaillance de l'injecteur se produit lorsque la pression de vapeur de service p augmente jusqu'à 0,96 MPa, et à / = 40 °C la pression de vapeur de service ne peut pas être augmenté au-dessus de 0,65 MPa. Ainsi, il existe des dépendances des coefficients limites d'injection sur le paramètre géométrique principal de l'injecteur, ainsi que sur les conditions de fonctionnement.

Rapports d'injection réalisables. Afin de déterminer le coefficient d'injection réalisable dans des conditions de fonctionnement données de l'injecteur : paramètres de la vapeur de travail p et t, paramètres de l'eau injectée et de la pression d'eau requise après l'injecteur, l'équation caractéristique et l'équation du coefficient d'injection limite devraient être résolus ensemble. La position de la buse a une influence significative sur le coefficient limite d'injection : plus la distance entre la buse et la chambre de mélange est courte, plus le coefficient limite d'injection est faible. Cela peut s'expliquer par le fait qu'à faible distance de la buse par rapport à la chambre de mélange, la vapeur de travail n'a pas le temps de se condenser complètement dans la chambre de réception et occupe une partie de la section d'entrée de la chambre de mélange, réduisant ainsi la section transversale pour le passage de l'eau. À mesure que la distance entre la buse et la chambre de mélange augmente, le coefficient limite d'injection augmente, mais cette augmentation ralentit progressivement. A la distance maximale de la buse à la chambre de mélange (36 mm), le coefficient d'injection limite est proche de celui calculé. On peut supposer que son augmentation supplémentaire n'entraînera pas une augmentation notable du coefficient d'injection limite. Le même schéma a été observé à différentes pressions de la vapeur de travail et différents diamètres de la section de sortie de la buse. Sur la base des résultats obtenus, toutes les expériences avec d'autres chambres de mélange et buses de travail ont été réalisées à la distance maximale entre la buse et la chambre de mélange. Ce n'est qu'à p = 0,8 MPa et indice 1,8 que l'augmentation de la pression de l'eau injectée est inférieure à p même, ce qui s'explique apparemment par le fait que dans ces conditions le mode de fonctionnement de l'injecteur est proche de la panne. En effet, à 1,8 et p = 0,8 MPa, la pression minimale calculée de l'eau injectée est d'environ 0,6 atm. A 1,8 et p = 0,8 MPa, la pression de l'eau injectée est proche du minimum. Dans ce mode, l'injecteur fonctionne avec un coefficient d'injection maximum presque égal à celui calculé, mais ne crée pas d'augmentation calculée de la pression de l'eau injectée. Ce phénomène a également été observé dans d'autres expériences lorsque l'injecteur fonctionnait dans un mode proche du décrochage. Afin de réaliser des augmentations théoriquement possibles de la pression de l'eau dans l'injecteur dans ces conditions, il est apparemment nécessaire de concevoir plus soigneusement la partie débit, de sélectionner avec précision la distance entre la chambre de mélange, etc. Lors du calcul des dispositifs à jet pour le transport pneumatique, la valeur absolue la pression p est généralement égale à 0,1 MPa, sauf si un vide artificiel est créé dans la chambre de réception de l'appareil. La valeur PC est généralement égale à la perte de charge dans le réseau après l'appareil. Cette perte de pression dépend principalement du diamètre du pipeline après l'appareil à jet et de la densité du fluide transporté. Pour calculer les paramètres de débit dans les sections caractéristiques des dispositifs à jet pour le transport pneumatique, les mêmes équations peuvent être utilisées que pour les injecteurs à jet de gaz. Avec un degré d'expansion supercritique du débit de travail, les dimensions principales de la buse de travail sont calculées à l'aide des mêmes formules que pour les compresseurs à jet. À un degré d'expansion sous-critique, les buses de travail ont une forme conique et la section transversale de la buse est calculée. Le débit à travers la buse à un degré d'expansion sous-critique est déterminé par les formules, tout comme la taille axiale de l'appareil est déterminée.

Éjecteurs eau-air. Caractéristiques de conception et de fonctionnement d'un éjecteur eau-air. Dans les éjecteurs eau-air, le milieu de travail (éjection) est de l'eau fournie sous pression à une buse convergente, à la sortie de laquelle elle acquiert une vitesse élevée. Le flux d'eau s'écoulant de la buse dans la chambre de réception entraîne avec lui l'air ou le mélange vapeur-air entrant dans la chambre par le tuyau, après quoi le flux pénètre dans la chambre de mélange et le diffuseur, où la pression augmente. Outre la forme traditionnelle de la partie d'écoulement, des éjecteurs eau-air sont utilisés, dans lesquels le fluide de travail est fourni à la chambre de mélange par plusieurs buses de travail ou une buse à plusieurs trous (buse multi-jet).

Du fait de l'augmentation de la surface de contact des milieux en interaction, une telle buse, comme l'ont montré des études expérimentales, entraîne une certaine augmentation du coefficient d'injection, toutes choses égales par ailleurs.

Des études expérimentales ont également montré la faisabilité d'augmenter la longueur de la chambre de mélange à 40-50 calibres au lieu de 8-10 calibres pour les appareils à jet monophasé. Cela est apparemment dû au fait que la formation d'une émulsion gaz-liquide homogène nécessite un trajet de mélange plus long que le nivellement du profil de vitesse d'un écoulement monophasique.

Dans une étude spécifiquement consacrée à cette question, les auteurs montrent le processus de destruction du jet en activité comme suit. Un jet de fluide de travail dans un environnement gazeux est détruit par des gouttes tombant du noyau du jet. La destruction du jet commence par l'apparition d'ondulations (vagues) à sa surface à plusieurs diamètres de la sortie de la buse. Ensuite, l'amplitude des vagues augmente jusqu'à ce que des gouttes ou des particules de liquide commencent à tomber dans l'environnement. Au fur et à mesure que le processus progresse, le noyau du jet devient plus petit et finit par disparaître. La distance à laquelle le jet est détruit est considérée comme une zone de mélange dans laquelle le gaz injecté constitue un milieu continu. Après une brusque augmentation de pression, un liquide devient un milieu continu dans lequel se répartissent des bulles de gaz. La longueur de la chambre de mélange doit être suffisante pour terminer le mélange. Si la longueur de la chambre de mélange est insuffisante, la zone de mélange se transforme en diffuseur, ce qui réduit l'efficacité de l'éjecteur eau-air.

Pour la gamme de paramètres géométriques étudiés par les auteurs, la longueur de mélange était respectivement de 32 à 12 calibres de la chambre de mélange. Selon les recherches des auteurs, la forme optimale de la buse de travail est la diffusion du vide dans divers récipients, etc. Les éjecteurs eau-air sont toujours à un étage. Des conceptions d'éjecteurs air-eau à deux étages ou d'éjecteurs avec un jet de vapeur et un deuxième étage de jet d'eau ont été proposées, mais elles ne se sont pas généralisées. Dans les installations de condensation, les éjecteurs eau-air à un étage compriment l'air contenu dans le mélange vapeur-air aspiré du condenseur d'une pression de 2 à 6 kPa jusqu'à la pression atmosphérique ou, lorsque l'éjecteur eau-air est situé à une certaine hauteur au-dessus du niveau d'eau dans le réservoir de vidange, à une pression inférieure à la pression atmosphérique de la valeur de la pression des mélanges de colonne eau-air dans le tuyau de vidange.

Une caractéristique des conditions de fonctionnement d'un éjecteur eau-air est la grande différence entre les densités de l'eau de travail et de l'air éjecté. Le rapport de ces quantités peut dépasser 10. Les coefficients d'injection massique d'un éjecteur eau-air sont généralement de l'ordre de 10"6, et les coefficients d'injection volumétrique sont de 0,2 à 3,0.

Pour réaliser des études expérimentales, les éjecteurs eau-air sont souvent fabriqués en matériau transparent afin de pouvoir observer la nature du mouvement du milieu. Éjecteurs eau-air expérimentaux VTI - avec une mesure de mélange avec une section d'entrée en plexiglas. La pression est mesurée en quatre points le long de la chambre de mélange. Sur la base d'observations visuelles et de mesures de pression sur la longueur, le débit dans la chambre de mélange apparaît comme suit. Un jet d'eau pénètre dans la chambre de mélange, conservant sa forme cylindrique d'origine. A environ une distance de 2 calibres d3 du début, la chambre de mélange est déjà remplie d'une émulsion eau-air blanc laiteux (mousse), et au niveau des parois de la chambre de mélange des courants inverses de l'émulsion eau-air sont observés, qui est à nouveau capturé par le jet et emporté par lui. Ce mouvement de retour est provoqué par une augmentation de la pression sur toute la longueur de la chambre de mélange. Dans tous les modes considérés, la pression au début de la chambre de mélange est égale à p dans la chambre de réception. À de faibles contre-pressions, l’augmentation de pression dans la chambre de mélange cylindrique est relativement faible. La principale augmentation de pression se produit dans le diffuseur. À mesure que la contre-pression augmente, cette image change : l'augmentation de la pression dans le diffuseur diminue, mais dans la chambre de mélange, elle augmente fortement, et elle se produit par sauts sur une zone relativement petite de la chambre de mélange. Plus le rapport entre la section transversale de la chambre de mélange et celle de la buse est petit, plus le saut de pression est prononcé. Le lieu du saut est bien visible, puisqu'après lui ce n'est pas une émulsion blanc laiteux qui bouge, mais de l'eau claire avec des bulles d'air. Plus le rapport des sections transversales de la chambre de mélange et de la buse est grand, plus les courants inverses de l'émulsion eau-air sont développés. À mesure que la contre-pression augmente, le saut de pression se déplace à contre-courant du jet et, finalement, à une certaine contre-pression (p), atteint le début de la chambre de mélange. Dans ce cas, l'éjection de l'air par l'eau s'arrête, toute la chambre de mélange est remplie d'eau claire sans bulles d'air. Des phénomènes similaires se produisent si, à contre-pression constante, la pression de l'eau de travail diminue. Pour calculer les types de dispositifs à réaction décrits, l'utilisation de l'équation d'impulsion s'est avérée très fructueuse. Cette équation prend en compte le principal type de pertes d'énergie irréversibles qui se produisent dans les appareils à réaction - les pertes dites d'impact. Ces dernières sont déterminées principalement par le rapport des masses et des vitesses du fluide injecté et du fluide de travail. Lorsqu'un éjecteur eau-air fonctionne, la masse d'air injecté s'avère être des milliers de fois inférieure à la masse d'eau de travail et ne peut donc en aucune manière modifier la vitesse du jet d'eau de travail.

L'utilisation dans ce cas de l'équation d'impulsion pour les flux en interaction, comme cela a été fait lors de la dérivation des équations de conception pour les dispositifs monophasés, conduit à des valeurs du coefficient d'injection réalisable plusieurs fois supérieures à celles expérimentales. Ainsi, les méthodes de calcul des éjecteurs eau-air proposées jusqu'à présent par divers auteurs sont, par essence, des formules empiriques qui permettent d'obtenir des résultats plus ou moins proches des données expérimentales.

Des études expérimentales d'éjecteurs eau-air ont montré que lorsque les paramètres de fonctionnement de l'éjecteur (pression du fluide de travail, injecté, comprimé, débit massique d'air) changent dans une large plage, un coefficient d'injection volumétrique assez stable est maintenu. Ainsi, un certain nombre de méthodes de calcul des éjecteurs eau-air proposent des formules pour déterminer le coefficient d'injection volumétrique. Dans la chambre de mélange, en raison de la grande surface de contact entre l'eau et l'air, l'air est saturé de vapeur d'eau. La température de la vapeur dans l’émulsion est presque égale à la température de l’eau. Par conséquent, la phase gazeuse de l’émulsion est un mélange vapeur-air saturé. La pression totale de ce mélange au début de la chambre de mélange est égale à la pression de l'air sec injecté dans la chambre de réception p. La pression partielle de l'air dans le mélange est inférieure à cette pression par la pression de vapeur saturée à la température du milieu de travail. Puisque l'air comprimé dans l'éjecteur fait partie du mélange vapeur-air, alors dans l'expression ci-dessus du coefficient d'injection volumétrique, la valeur V représente le débit volumique du mélange vapeur-air, égal, selon la loi de Dalton, à le débit volumique d'air à pression partielle p. Le débit massique d'air injecté peut être déterminé à partir de l'équation de Clapeyron. Au fur et à mesure que la pression dans le diffuseur augmente, la vapeur contenue dans l'émulsion se condense. Sur la base des résultats des tests d'un éjecteur eau-air doté d'une buse à jet unique et d'une chambre de mélange cylindrique d'environ 10 calibres de long, il a été proposé d'utiliser des formules pour une pompe à jet d'eau pour calculer l'éjecteur eau-air, dans lequel le le coefficient d'injection massique est remplacé par un coefficient volumétrique (la vitesse du fluide éjecté est nulle), les volumes spécifiques du fluide comprimé de travail sont les mêmes.

Les expériences montrent qu'à mesure que GB augmente, la quantité de vapeur dans le mélange aspiré à une température donnée diminue d'abord très rapidement, puis plus lentement. Ainsi, la caractéristique pa -AGB) at/cm = const, commençant en ordonnée au point pa = pn (à GB = 0), augmente et se rapproche asymptotiquement de la caractéristique correspondant à l'aspiration d'air sec à la même température d'eau de travail la télé. Ainsi, la caractéristique d'un éjecteur à jet d'eau lors de l'aspiration d'un mélange vapeur-air à une température donnée diffère sensiblement de la caractéristique correspondante d'un éjecteur à jet de vapeur, qui est (jusqu'au point de surcharge) une droite, qui correspond à Gn = const.

Par souci de simplicité, on peut supposer avec suffisamment de précision à des fins pratiques que les caractéristiques d'un éjecteur à jet d'eau lors de l'aspiration d'un mélange vapeur-air d'une température donnée se composent de deux sections qui, par analogie avec les caractéristiques de un éjecteur à jet de vapeur, peut être appelé travail et surcharge. Dans la section de travail des caractéristiques d'un éjecteur à jet d'eau pour Dans l'hypothèse spécifiée, la section de surcharge de la caractéristique commence à un débit d'air G, qui correspond à la pression pH dans le cas de l'aspiration d'air sec, égale à la pression pp de vapeur saturée à la température du mélange aspiré. Pour la section de rechargement, c'est-à-dire pour la région GB > G, on peut supposer que les caractéristiques de l'éjecteur lors de l'aspiration du mélange vapeur-air coïncident avec ses caractéristiques dans l'air sec à un t donné.

Lorsqu'un éjecteur à jet d'eau aspire de l'air sec, sa performance GH à une certaine pression d'aspiration p peut être augmentée, ou à une G donnée, la pression d'aspiration peut être réduite à la fois en augmentant la pression de l'eau de travail pp et en réduisant la contre-pression, c'est-à-dire la pression derrière le pc diffuseur. Le PC peut être réduit, par exemple, en installant un éjecteur à jet d'eau à une certaine hauteur au-dessus du niveau d'eau dans le réservoir de vidange ou le puits. De ce fait, la pression après le diffuseur est réduite de la quantité de pression de colonne dans la canalisation de drainage. Certes, avec la même pompe à eau de travail, cela entraînera une légère diminution de la pression de l'eau devant la buse de travail pp, mais cela ne réduira que partiellement l'effet positif obtenu grâce à une diminution de pp. Lors de l'installation d'une pompe à eau -jet éjecteur à une hauteur H au dessus du niveau d'eau dans le puits de drainage, la pression après diffuseur sera Рс = Р6 + Ar. Lorsqu'un éjecteur à jet d'eau aspire un mélange vapeur-air, la réduction de PC de la manière mentionnée ci-dessus a également un effet bénéfique sur les caractéristiques de l'éjecteur, mais pas tant en raison d'une diminution de la pression d'aspiration dans la section de travail de l'éjecteur. la caractéristique, mais plutôt en raison d'une augmentation de la longueur de la section utile de la caractéristique (c'est-à-dire une augmentation de G).

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