機械工学における物理的効果 (射出効果、ジャイロ効果、遠心力、ドップラー効果、音響キャビテーション、拡散、静水圧)。 エジェクター - それは何ですか? 説明、デバイス、タイプおよび特徴 独立した
エジェクタの動作プロセスは次のとおりです。 高圧（噴出）ガスは全圧でノズルから混合チャンバーに流れます。 エジェクターの定常運転中、混合チャンバーの入口セクションに静圧が確立されます。 
これは常に低圧 (排出) ガスの全圧よりも低くなります。 
.
圧力差の影響で、低圧ガスがチャンバー内に流入します。 このガスの相対流量は排出係数と呼ばれます 
、ノズルの面積、ガスの密度とその初期圧力、エジェクターの動作モードによって異なります。 入口セクションで噴出されるガスの速度が小さいにもかかわらず、 
通常、噴出するガスの速度よりも遅い 
、ノズル領域の適切な選択 
そして 
任意に大きな噴出係数nの値を得ることが可能である。
排出されるガスと排出されるガスは 2 つの別々の流れの形で混合チャンバーに入ります。一般に、それらは化学組成、速度、温度、圧力が異なります。 流れを混合するということは、最終的には、チャンバーの断面全体にわたってガスパラメータを均一にすることを意味します。
混合プロセス全体は、初期段階とメイン段階の 2 つの段階に分けることができます。 したがって、混合チャンバーの 2 つのセクションが区別されます (図 5)。 ある程度の近似として、混合チャンバーの最初のセクションの流れは、並流内を移動する乱流ジェットにたとえることができます。 乱流運動に特徴的な横方向の脈動速度成分の存在により、流れは互いに浸透し、徐々に広がる混合ゾーン、つまりジェットの境界層を形成します。 境界層内では、ガス混合物のパラメーターは、噴出ガスの値から噴出ガスの値まで滑らかに変化します。 境界層の外側、混合チャンバーの最初のセクションには、放出されるガスと放出されるガスの妨げられない流れがあります。
チャンバーの最初のセクションでは、噴出されたガスの粒子が高圧ジェットによって連続的に捕捉され、混合ゾーンに同伴されます。 このおかげで、混合チャンバーの入口で真空が維持され、エジェクターへの低圧ガスの流れが確保されます。
エゼクターの相対的な寸法に応じて、ノズルからの距離に応じて、妨げられないガス流の両方のゾーンが連続して消えます。 したがって、図では 図５に示すように、まず噴射ジェットのコアを除去する。
ノズルから一定の距離にある、境界セクションと呼ばれるセクション G - G では、ジェットの境界層が混合チャンバーの断面全体を満たします。 このセクションには、流れが乱されていない領域はありませんが、ガスパラメータはチャンバーの半径に沿って大きく異なります。 したがって、混合チャンバーの主要セクションの境界セクションの後でも、流れパラメータは断面全体で均一になり続けます。 チャンバーの最後のセクションでは、最初のセクションから平均してチャンバー直径 8 ～ 12 個の距離に位置し、かなり均一なガス混合物が得られます。 
噴出ガスの全圧より大きい 
エジェクタの合理的な設計は、与えられた初期パラメータとガス流量比に対して、混合物の全圧の最高値が得られるように幾何学的寸法を選択することになります。与えられた初期圧力と最終圧力に対して、最高の排出係数が得られます。
米。 5. 混合チャンバーの長さに沿った速度場の変化。
亜音速でエジェクター内でガスを混合するプロセスを示す上記の図は、液体エジェクター内で非圧縮性の液体を混合するプロセスと基本的に変わりません。 以下に示すように、亜臨界圧力比が大きい場合でも、ガス エジェクターのパラメーター間の定性的パターンだけでなく、多くの定量的依存性も、実際には液体エジェクターの対応するデータと変わりません。
ノズル内の超臨界圧力比では、定性的に新しい流れパターンが観察されます。 亜音速流では、ノズルの出口におけるガスの圧力は環境内の圧力に等しい。言い換えれば、混合チャンバーｐ １ およびｐ ２ への入口におけるガスの静圧は同じである。 噴出するガスの音速または超音速の流出中、ノズル出口の圧力は噴出されるガスの圧力と大きく異なる可能性があります。
噴射ガス ノズルが非膨張の場合、超臨界圧力比では、ノズル出口の静圧が環境内の圧力 (噴射ガス) を超えます。
米。 6. ノズル内の超臨界圧力比における混合チャンバーの最初のセクションの流れ図
したがって、ノズル A を出た後、ガス B を噴出するジェット (図 6) が音速で移動します。 
、膨張を続け、その速度は超音速になり、その断面積はノズルの出口断面積より大きくなります。
ラヴァル ノズルから流れる超音速噴射ジェットは、エジェクターが不完全な膨張の超音速ノズルを使用している場合とまったく同じように動作します。 この場合、ノズル出口でのガス速度は次のようになります。 
、 どこ 
- 特定のラヴァル ノズルの速度の計算値。出口とクリティカル セクションの面積の比によって決定されます。
したがって、特定のノズルについて計算された圧力比よりも大きい圧力比では、混合チャンバーの最初のセクションで噴出するガスは膨張する超音速ジェットになります。 このセクションで噴出されたガスの流れは、ジェットの境界とチャンバーの壁の間を移動します。 最初のセクションで噴出される流れの速度は亜音速であるため、狭くなる「チャネル」を流れると流れが加速され、その中の静圧が低下します。
噴射ジェットの亜音速流出により、チャンバーの入口セクションで最大の真空と最大の流速が達成されました。 この場合、静圧の最小値と噴出流の最大速度は、ノズルから一定の距離に位置し、拡大する超音速ジェットの面積が最大になる1インチのセクションで達成されます。セクションは通常、ブロッキングセクションと呼ばれます。
超音速ジェットの特徴は、この領域における周囲の流れとの混合が亜音速の流れの混合よりもはるかに弱いことです。 これは、超音速ジェットは亜音速ジェットに比べて安定性が高く、境界のブレが少ないためである。 この現象の物理的根拠は、次の例を使用すると簡単に理解できます (図 7)。
米。 7. 亜音速 (a) の流れと超音速 (b) の流れの境界を曲げる物体に対するガスの力の作用の図。
亜音速流の境界が何らかの原因（並流のガス粒子の影響など）で曲がると、そこでは断面積の減少により静圧が低下します。そして外部圧力が発生し、境界の初期変形が増加します。環境と相互作用する際、亜音速ジェットが外部の流れの粒子を「引き込み」、その境界はすぐにぼやけます。 超音速 (外部環境に対して) 流れでは、境界の同様の曲率と断面積の減少により圧力が増加します。 結果として生じる力は流れの内側ではなく外側に向けられ、ジェット境界の初期位置に戻ろうとし、外部環境の粒子を押し出します。
興味深いのは、亜音速ジェットと超音速ジェットの特性の違いが、文字通り触って観察できることです。 亜音速ジェットは境界に運ばれた軽い物体を引き込みますが、ノズルから数口径の距離にある超音速ジェットには「硬い」境界があります。 外部からジェットの中に物体を導入しようとすると、ジェットの明確に定義された境界から顕著な抵抗が感じられます。
米。 8. シュリーレン - ノズルからの亜音速ガス流中のフラットエジェクターの混合チャンバー内の流れの写真。 
,
, р 1 = р 2 。
米。 9. シュリーレン - ノズル内の超臨界圧力比 P 0 = 3.4 におけるフラットエジェクターの混合チャンバー内の流れの写真。
図では、 図８および図９は、噴出ジェットの亜音速および超音速流出中の混合チャンバーの最初の部分の流れの写真を示す。 写真はエゼクターの平面モデルで撮影されており、モードはノズル前方の噴出ガスの全圧を増加させることによって変更されました。 
排出されるガスの圧力が一定であり、チャンバーの出口の圧力も一定です。
写真は、チャンバーの最初のセクションにおける 2 つの考慮された流れ状態の違いを示しています。
プロセスを分析し、ノズル内の超臨界圧力比でエジェクター パラメーターを計算する場合、ブロッキング断面積までは次のように仮定します。 
（図6）排出流と排出流は混合せずに別々に流れ、このセクションの後ろで激しい混合が発生します。 これは現象の実際の姿に非常に近いです。 ブロッキング断面積は初期混合セクションの特徴的な断面積であり、以下に示すように、その流れパラメータはエジェクターの動作プロセスとパラメータに大きな影響を与えます。
ノズルから離れるにつれて、流れ間の境界がぼやけ、噴出するジェットの超音速コアが減少し、チャンバーの断面全体でガスパラメータが徐々に均等になります。
混合チャンバーの主要セクションでのガス混合の性質は、ノズル内の亜臨界圧力比、ガス混合物の速度とほぼ同じです。 
初期ガスパラメータの広い範囲で音速未満のままです。 ただし、初期ガス圧力の比率が各エジェクターに対して決定された特定の値を超えて増加すると、チャンバーの主要セクション内の混合流は超音速になり、混合チャンバーの終わりまで超音速のままになる可能性があります。 以下に示すように、混合ガスの亜音速から超音速への移行条件は、閉鎖セクション内のガスの流れと密接に関係しています。
これらは、噴射ノズル内での超臨界ガス圧力比でのガス混合プロセスの特徴です。 ノズル内の圧力比とは、噴出するガスの全圧の比を意味することに注意してください。 
混合チャンバーの入口セクションで噴出される流れの静圧まで 
、全圧に依存します 
そして与えられた速度 
.
もっと 
、(総ガス圧力の一定比で) ノズル内の圧力比が大きくなる:
ここ 
はよく知られた気体力学関数です。
したがって、ノズルから噴出するガスの流出の超臨界領域は、初期の総ガス圧力の比が変化しても存在する可能性があります。 
臨界値を下回っています。
混合中のガスの流れの特性に関係なく、高速および低速で移動する粒子間の衝撃の交換により、チャンバーの断面全体でガスの速度が均一になります。 このプロセスには損失が伴います。 ノズルおよび混合チャンバーの壁に対する摩擦による通常の油圧損失に加えて、エジェクターの動作プロセスは、混合プロセスの本質に関連する損失によって特徴付けられます。
2 つのガス流が混合されたときに発生する運動エネルギーの変化を求めてみましょう。その 2 番目の質量流量と初速度はそれぞれ G 1 、G 2 に等しく、 
そして 
。 流れの混合が一定の圧力で起こると仮定すると（これはチャンバーの特別なプロファイルまたはフリージェットの混合のいずれかで可能です）、混合物の移動量は最初の圧力の合計に等しくなるはずです。流れの移動量:
混合ガスの運動エネルギーは次のようになります。
この値が混合前の流れの運動エネルギーの合計より小さいことは簡単に検証できます。
金額によって
. (2)
マグニチュード 
流れの混合プロセスに伴う運動エネルギーの損失を表します。 これらの損失は、非弾性体の衝撃によるエネルギー損失と同様です。 流れの温度、密度、その他のパラメータに関係なく、式（2）で示されるように、混合流れの速度の差が大きいほど損失は大きくなります。 このことから、噴出ガスの所定の速度と噴出ガスの所定の相対流量では、次のように結論付けることができます。 
(排出係数) 損失を最小限にするには、つまり混合ガスの全圧の最高値を得るには、値を大きくすることをお勧めします。 
噴射ガスの速度を混合チャンバーの入口での噴射ガスの速度にできるだけ近づけるためです。 以下で説明するように、これは実際に最も有利な混合プロセスにつながります。
米。 10. ガスの亜音速流中の混合チャンバーの長さに沿った静圧の変化。
エゼクターの円筒形混合チャンバー内でガスを混合するとき、ガスの静圧は一定に保たれません。 円筒形混合チャンバー内の静圧の変化の性質を決定するために、チャンバーの先頭から異なる距離に位置するチャンバー 1 と 2 の 2 つの任意のセクションの流れパラメーターを比較します (図 10)。 チャンバーの入口セクションから遠く離れたセクション 2 では、速度場がセクション 1 よりも均一であることは明らかです。両方のセクションで次のように仮定すると、 
(静圧がわずかに変化するチャンバーの主要セクションでは、これは現実にほぼ一致します)、次に、第 2 ガス流量の等しい条件から
したがって、セクション 1 と 2 では、面積平均流速は一定のままであることがわかります。
.(3)
. (4)
いつでもそれを確認するのは簡単です 
、つまり セクション F の等速場の場合、値 
1に等しい。 他のすべての場合、(4) の分子は分母より大きく、 
.
値の値 
特定のセクションにおける速度フィールドの不均一度の特性として機能します。フィールドが不均一であるほど、 
、 もっと 
。 数量をお電話いたします 
フィールド係数。
図に戻ります。 10、ここで、フィールド係数の値は次のように結論付けるのは簡単です。 
セクション 1 の運動量はセクション 2 の運動量よりも大きくなります。セクション 1 と 2 の運動量は積分によって決まります。
なぜなら 
、その後は次のようになります
(5)
したがって、混合プロセス中に速度場が平準化されると、総流量と面積平均速度が変化するという事実にもかかわらず、流れの移動量は減少します。 
一定のままです。
ここで、セクション 1 と 2 の間の流れの運動量方程式を書いてみましょう。
.
不等式 (5) に基づくと、この方程式の左辺は常に正になります。 したがって、 
つまり、円筒形の混合チャンバー内の速度場の均一化には静圧の増加が伴います。 チャンバーの入口セクションでは、チャンバーの出口の圧力と比較して減圧されています。 このプロセスの特性は、たとえば図に示すように、ノズルと 1 つの円筒形混合チャンバーで構成される最も単純なエジェクターで直接使用されます。 10. チャンバーの入口には真空があるため、このエジェクターは大気から空気を吸引し、混合物は大気中に戻されます。 図では、 図 10 は、エジェクタ チャンバの長さに沿った静圧の変化も示しています。
得られた定性的結論は、混合プロセスの考慮されたセクションにおけるガス密度の変化が重要ではない場合に有効であり、その結果として、次のように近似的に仮定できます。 
。 ただし、大きく異なる温度のガスを混合する場合、断面全体で密度に大きな不均一性がある場合や、主混合セクションでの超音速の場合、チャンバーの長さに沿って密度が著しく変化する場合、混合プロセス中の静ガス圧力が増加または減少しないエジェクター動作モードが可能です。
上で仮定したように、混合チャンバーが円筒形ではなく、その長さに沿って変化する断面積を有する場合、その長さに沿った静圧の任意の変化を得ることができる。
円筒形の混合チャンバーを備えたエジェクターの主な幾何学的パラメータは、噴射ガスと噴射ガスのノズルの出口セクションの面積の比です。
,
ここで、F 3 は円筒形の混合チャンバーの断面積です。
高価値エジェクタ 
つまり、チャンバー面積が比較的小さい場合は高圧ですが、大きな排出係数では機能しません。 小さいエジェクター 
大量のガスを吸引できますが、圧力はあまり上昇しません。
エジェクタの 2 番目の特徴的な幾何学的パラメータは、ディフューザの拡張度です。 
- ディフューザーの入口の断面積に対する出口の断面積の比率。 エゼクタがディフューザの出口で一定の静圧で動作する場合、たとえば、一定のガス圧力で大気中またはリザーバに排気する場合、ディフューザ f の膨張の程度はエゼクタのすべてのパラメータに大きく影響します。 この場合、f が増加すると、混合チャンバー内の静圧が減少し、混合物の全圧のそれほど大きな変化はありませんが、排出速度と排出係数が増加します。 もちろん、これはエジェクターのいずれかのセクションで音速に達する瞬間までのみ当てはまります。
エジェクターの 3 番目の幾何学的パラメーターは、混合チャンバーの相対的な長さです。 
- 従来のエジェクター計算方法には含まれていませんが、エジェクターパラメーターに大きな影響を与え、断面全体にわたる混合物パラメーターの均一化の完全性を決定します。 以下では、チャンバーの長さが十分に大きいと仮定します。 
とフィールド係数 
出口部分はほぼ一体化しています。
アニメーション
説明
噴出の効果は、高速で移動する高圧の流れが低圧の媒体を運ぶことです。 取り込まれた流れは噴出と呼ばれます。 2 つの媒体を混合するプロセスでは、速度が等しくなり、通常は圧力の増加を伴います。
物理プロセスの主な特徴は、流れの混合が噴出する (アクティブな) 流れの高速で発生することです。
同軸ジェットは一定圧力の雰囲気中で伝播するのではなく、チャネルまたは混合チャンバーの壁によって制限されるため、質量流量全体で平均化された平均軸方向運動量は一定に保たれず、静圧は x 方向に沿って変化する可能性があります。軸。 噴出する流れの速度が、一定半径の混合チャンバー内の噴出する流れの速度よりも大きい限り、x 方向の圧力が増加します。そこでは、混合物の急速な混合により核が吸収されます。層をせん断します（カーネルは、チャネルに入る直接の流れの一部です）。
エジェクターチャンバー内の流れを混合するプロセスを図に模式的に示します。 1.
エジェクタ室内の流れの混合
米。 1
セクション０－０では、混合チャンバの始まりと一致し、作動（排出）流Ｖ Ｅ および吸引（排出）流Ｖ ＥＪ の平均速度は初期である。 このセクションの背後には流れ混合の最初のセクションがあり、混合プロセスによってカバーされない作業流速の中心部分が中央に保存されます。 コア内では、流速は一定であり、ノズルからの平均流出速度 VE に等しくなります。
同様の一定速度のコアが、吸引流によって覆われた環状領域内で観察されます。 これらの一定速度の領域の間には乱流交換のゾーンがあり、そこでの流速は作動流の中心部の VE から吸入流のゾーンの VEJ まで常に変化します。 最初のセクションは、ワークフローの核心が突き出た時点で終了します。
作動流速コアと吸入流速コアのくさび点が一致しない場合、初期セクションと主要セクションの間に移行セクションが現れ、その中には一定速度のゾーンが 1 つだけ存在します。
エジェクタチャンバ内の流れの混合には、流路に沿った平均圧力の変化が伴います。 流速の横方向分布のプロファイルが横ばいになり、全体の流れの平均速度がセクションごとに減少するにつれて、圧力が増加します。
壁の表面摩擦を考慮しない、一定半径のチャネルの混合ゾーン内の圧力の増加は、次の式で決定できます。
,
ここで、p 0 は 0-0 セクションの圧力です。
p 1 - セクション 1-1 の圧力 (図 1)。
r は物質の密度です。
V E - 作業フローの速度。
VA - 吸引流量。
Eはノズルとチャンバーの面積の比（相対膨張）です。
この効果は、たとえば、速度の異なる少なくとも 2 つのジェット流が存在する円筒パイプ内で現れます。
材料の流れは、流れが混合されるチャネルまたはチャンバーの形をとります。
タイミング特性
開始時間 (-1 から 1 までのログ);
寿命 (1 から 9 までの tc のログ);
劣化時間 (-1 から 1 までの log td);
最適な発達の時間 (log tk 1 から 6)。
図:
エフェクトの技術的実装
排出効果の技術的実装
排出効果を技術的に実装するには、家庭用掃除機からの空気の流れを図に示すシステムの吸気管に導くだけで十分です。 2.
最もシンプルな排出システム
米。 2
最も単純な排出システムはソ連の家庭用掃除機のパッケージに含まれている
1- 空気流を排出するチューブ。
2 - 排出された液体を供給するためのパイプ。
3 - 液体が排出されたリザーバー。
4 - 空気の流れ。
5 - 噴射された液体のスプレーコーン。
空気流におけるベルヌーイ希薄化により液体 (着色水溶液) がリザーバから引き出され、空気流が供給パイプの端から滴を引き剥がすことによって液体を噴霧します。 タンク内の液面と噴霧点（パイプの先端）の高低差は10～15cm、ガス流管の内径は30～40mm、供給管は2～3mmです。
エフェクトを適用する
直接的な機械エネルギーを使用せずに噴出される流れの圧力を高めることは、さまざまな技術分野で使用されるジェット装置で使用されます。 蒸気ボイラーの電源システム（キャビテーション防止ウォータージェットポンプ）。 タービン抽出（スチームジェット圧縮機）からの圧力を高めるため。 凝縮器からの空気の吸引用（スチームジェットおよびウォータージェットエジェクター）。 発電機の空冷システム。 暖房設備内。 水を加熱するためのミキサーとして。 産業用加熱工学 - 炉の燃料供給、燃焼および空気供給システム、エンジン試験用のベンチ設備。 換気ユニット内 - ダクトや部屋を通る連続的な空気の流れを作り出すため。 給水設備 - 深井戸から水を汲み上げるため。 固体バルク材料および液体の輸送用。
文学
1. 物理学。 大百科事典。- M.: ロシア大百科事典、1999。- P.90、460。
2. New Polytechnic Dictionary. - M.: Great Russian Encyclopedia、2000. - P.20、231、460。
キーワード
- 排出
- 捕獲
- 流れ
- 流量
- 乱流境界層
- 混合
- プレッシャー
自然科学のセクション:
排出効果 - 1. 任意の 2 つの媒体を混合するプロセス。一方の媒体が圧力を受けて他方の媒体に影響を与え、必要な方向に引きずります。 2. タービンの通常運転のための高水および長期洪水時の水圧の人為的回復 物理的プロセスの特徴は、噴出する (アクティブな) 流れの高速で流れの混合が起こることです。
エフェクトを適用する。直接機械エネルギーを使用せずに噴出される流れの圧力を高めることが、 インクジェット装置 、テクノロジーのさまざまな分野で使用されています。
· 発電所で - 燃料燃焼装置内(ガス噴射バーナー);
· 蒸気ボイラーの電源システム内 (キャビテーション防止) ウォータージェットポンプ);
· タービン抽出からの圧力を高めるため ( スチームジェットコンプレッサー);
・コンデンサーからの空気吸引用（ スチームおよびウォータージェットエジェクター);
· 発電機の空冷システム。
· 暖房設備内。
・水を加熱するためのミキサーとして。
· 産業用加熱工学 - 炉の燃料供給、燃焼および空気供給システム、エンジン試験用のベンチ設備。
· 換気ユニット内 - チャネルと部屋を通る空気の継続的な流れを作り出すため。
· 給水設備 - 深井戸から水を汲み上げるため。
・固体バルク材料および液体の輸送用。
ジャイロスコープ(またはコマ) は、対称軸の周りを高速で回転する対称的な巨大な物体です。 .
ジャイロ効果 - 保存、原則として、道順 回転軸次のような特定の条件下で、自由かつ急速に回転する物体。 歳差運動
(円錐面に沿って軸を移動させることにより)、および 章動
（回転軸の振動運動（震え）。
遠心力- 物体が曲線に沿って移動するときに、物体を強制的に曲線から離れ、その経路を曲線に接線方向に継続させる力。 向心力は中心力の反対であり、曲線に沿って移動する物体は中心に近づこうとします。 これら 2 つの力の相互作用により、身体は曲線的な動きを受け取ります。
ドップラー効果 -受信機によって記録される波の周波数と長さの変化。発生源の移動や受信機の移動によって引き起こされます。
用途: 物体までの距離、物体の速度、物体の温度を測定します。
拡散- 物質の粒子の熱移動による、接触する物質の相互浸透。 拡散は気体、液体、固体中で起こります。
応用：化学反応を制御するための化学反応速度論と技術、蒸発と凝縮のプロセス、物質を接着するための技術。
静水圧- 静止している流体の任意の点における圧力。 自由表面 (大気) の圧力と問題の点の上にある液柱の圧力の合計に等しい。 それはどの方向でも同じです（パスカルの法則）。 船舶の静水力（浮力、支持力）を決定します。
エジェクターは、より高速で移動するある媒体から別の媒体に運動エネルギーを伝達するように設計されたデバイスです。 この装置の動作はベルヌーイの原理に基づいています。 これは、このユニットが 1 つの媒体の先細部分に減圧を生み出すことができ、それによって別の媒体の流れに吸引が生じることを意味します。 したがって、それは、第１の媒体の吸収部位に移動され、その後、そこから除去される。
デバイスに関する一般情報
エジェクターは小さいですが、ポンプと連携して動作する非常に効果的なデバイスです。 水について言えば、当然水ポンプが使用されますが、蒸気ポンプ、蒸気油ポンプ、水銀蒸気ポンプ、または液体水銀ポンプと連携して動作することもできます。
帯水層がかなり深い場合には、この装置の使用をお勧めします。 このような状況では、従来のポンプ設備では家に水を供給できなかったり、供給する圧力が低すぎたりすることがよくあります。 エジェクタはこの問題の解決に役立ちます。
種類
エジェクタは非常に一般的な機器であるため、このデバイスにはいくつかの異なるタイプがあります。
- 一つ目は蒸気です。 これは、ガスや密閉空間の吸引、およびこれらの空間の真空維持を目的としています。 これらの単位の使用は、さまざまな技術産業で広く使用されています。
- 2つ目はスチームジェットです。 この装置は蒸気ジェットのエネルギーを利用し、密閉空間から液体、蒸気、またはガスを吸い出すことができます。 ノズルから高速で出る蒸気は、移動する物質を運びます。 水を迅速に吸引するために、さまざまな船舶や船で最もよく使用されます。
- ガスエゼクターは、高圧ガスの過剰圧力を使用して低圧ガスを圧縮するという動作原理に基づいた装置です。
水吸引用エジェクタ
水の抽出について言えば、ウォーターポンプ用のエジェクターが最もよく使用されます。 問題は、後で水が7メートルより低いことが判明した場合、通常の水ポンプは非常に困難に対処することになるということです。 もちろん、性能がはるかに高い水中ポンプをすぐに購入することもできますが、高価です。 ただし、イジェクターを使用すると、既存のユニットの出力を向上させることができます。
このデバイスの設計が非常にシンプルであることは注目に値します。 自家製デバイスの製造も依然として非常に現実的な課題です。 ただし、このためには、エジェクターの図面に熱心に取り組む必要があります。 このシンプルな装置の基本的な動作原理は、水の流れにさらなる加速を与え、単位時間あたりの液体の供給量を増加させることです。 言い換えれば、ユニットの役割は水圧を高めることです。
コンポーネント
エジェクターを取り付けると、最適な取水レベルが大幅に向上します。 インジケーターの深さは約 20 ～ 40 メートルになります。 この特定の装置のもう 1 つの利点は、その動作に必要な電力が、たとえばより効率的なポンプに必要な電力よりもはるかに少ないことです。
ポンプ エジェクター自体は次の部品で構成されています。
- 吸引チャンバー;
- ディフューザー;
- 細くなったノズル。
動作原理
エジェクタの動作原理は完全にベルヌーイの原理に基づいています。 この声明は、流れの速度を上げると、その周囲に常に低圧の領域が形成されることを示しています。 これにより、放電等の効果が得られる。 液体自体がノズルを通過します。 この部分の直径は、構造の残りの部分の寸法よりも常に小さくなります。
ここで、わずかに狭くなっただけでも流入水の流れが大幅に加速されることを理解することが重要です。 次に、水はミキサーチャンバーに入り、そこで減圧が発生します。 このプロセスの発生により、液体が吸引チャンバーを通ってミキサーに流入し、その圧力がはるかに高くなります。 エジェクターの原理を簡単に説明するとこれです。
ここで、水が直接の水源からではなく、ポンプ自体から装置に入るべきであることに注意することが重要です。 言い換えれば、ポンプによって汲み上げられた水の一部がエジェクター自体に残り、ノズルを通過するようにユニットを取り付ける必要があります。 これは、持ち上げる必要がある液体の塊に一定の運動エネルギーを供給できるようにするために必要です。
このような働きのおかげで、物質の流れの一定の加速が維持されます。 ポンプにエジェクタを使用すると、ステーションの限界運転がなくなるため、大幅な電力の節約になることが利点の一つです。
ポンプ装置の種類
設置場所に応じてビルトインタイプとリモートタイプがあります。 設置場所に大きな構造的な違いはありませんが、ステーション自体の設置や性能が若干変更されるため、多少の違いは感じられます。 もちろん、内蔵エジェクタがステーション自体の内部またはステーションのすぐ近くに設置されていることは、名前から明らかです。
このタイプのユニットは、設置のために追加のスペースを割り当てる必要がないため、優れています。 エジェクタ自体も内蔵されているため設置の必要がなく、ステーション本体の設置のみで済みます。 このような装置のもう 1 つの利点は、さまざまな種類の汚染から非常によく保護されることです。 欠点は、このタイプのデバイスはかなりのノイズを発生することです。
モデルの比較
リモート機器の設置は多少難しくなり、設置場所に別の場所を割り当てる必要がありますが、騒音などの量は大幅に減少します。 しかし、他にも欠点があります。 リモート モデルは、最大 10 メートルの深さでのみ有効な操作を提供できます。 内蔵モデルは当初、深すぎないソース用に設計されていますが、非常に強力な圧力を生成するため、液体のより効率的な使用につながるという利点があります。
発生したジェットは家庭用だけでなく、散水などの作業にも十分に役立ちます。 内蔵モデルによる騒音レベルの増加は、対処しなければならない最も重大な問題の 1 つです。 ほとんどの場合、エジェクターと一緒に別の建物または井戸ケーソンに設置することで解決されます。 このようなステーションでは、より強力な電気モーターについても心配する必要があります。
繋がり
リモート イジェクターの接続について説明すると、次の操作を実行する必要があります。
- 追加のパイプを敷設します。 この設備は、圧力ラインから取水設備までの水循環を確保するために必要です。
- 2番目のステップは、取水ステーションの吸込口に特別なパイプを接続することです。
しかし、内蔵ユニットの接続は、ポンプステーションを設置する通常のプロセスと何ら変わりません。 必要なパイプまたはパイプを接続するために必要な手順はすべて工場で行われます。
エジェクター - それは何ですか? 説明、デバイス、種類、特徴。 注入と排出の違いは何ですか？
注射
注入 (a. 注入; n. 注入、Einspritzung; f. 注入; i. 注入) は、物質の 2 つの流れを連続的に混合し、注入 (作業) 流れのエネルギーを注入された流れに伝達するプロセスです。さまざまな装置、タンク、パイプラインに注入します。 混合流には、気相、蒸気相、液相があり、同相、異相、変動相 (蒸気と水など) があります。 注射に使用されるジェット装置（ポンプ）をインジェクターといいます。 注入現象は 16 世紀から知られていました。 19世紀初頭から。 噴射プロセスは、蒸気機関車の煙突の牽引力を強化するために工業的に使用されました。
注射理論の基礎は、70 年代にドイツの科学者 G. Zeiner と英国の科学者 W. J. M. Rankin の研究で築かれました。 19世紀 ソ連では、1918 年から注射の理論と実践の発展に A. Ya. Milovich、N. I. Galperin、S. A. Khristianovich、E. Ya. Sokolov、P. N. カメネフなどが多大な貢献をしました。そして、異なる速度で流れを注入すると、衝撃とその熱エネルギーへの変換、速度の均一化、注入された流れの圧力増加による運動エネルギーの大幅な損失が伴います。 射出は、エネルギー、質量、運動量の保存の法則によって説明されます。 この場合、衝撃によるエネルギー損失は混合開始時の流量差の二乗に比例します。 2 つの均質な媒体を迅速かつ完全に混合する必要がある場合、作業流の質量速度は、注入される媒体の質量速度を 2 ～ 3 倍上回る必要があります。 場合によっては、射出中に、流体力学プロセスに加えて、作動流によって射出されたものへの熱エネルギーの伝達による熱プロセスも発生します。たとえば、媒体（液体と凝縮液）を集中的に混合しながら蒸気で液体を加熱する場合などです。 。
噴射の原理は、パイプ内を移動する気体または液体の噴射（作動）流の圧力 P1 と平均線速度 u1 が、狭窄部で変化することです。 流量が増加（u2>u1）、圧力（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.
媒体の相を変化させて射出する場合、たとえば、冷たい射出液体との接触による作動蒸気の凝縮により、作動流の圧力を超える混合流の圧力が発生する可能性があります。 この場合、噴射に費やされる仕事は、ジェットのエネルギーだけでなく、凝縮する作動蒸気の量が減少するときの外部圧力、およびその熱エネルギーの位置エネルギーへの変換によっても実行されます。混合した流れ。 さまざまな媒体を混合、加熱、圧縮、圧送する機械的方法と比較して、注入は簡単ですが、2 ～ 3 倍のエネルギーが必要です。 インジェクションの使用方法については、「インジェクター」の記事を参照してください。
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エジェクターポンプの動作原理と設計
エジェクター - それは何ですか? この質問は、自律給水システムを手配する過程でカントリーハウスやダーチャの所有者の間でよく起こります。 このようなシステムに入る水源は、原則として、事前に掘削された井戸または井戸であり、そこから液体を地表まで上げるだけでなく、パイプラインを通って輸送する必要があります。 このような問題を解決するために、水源からの液体を10メートル以上の深さから汲み出す必要がある場合に設置される、ポンプ、一連のセンサー、フィルター、水エジェクターで構成される技術複合体全体が使用されます。
エジェクタはどのような場合に必要ですか?
エジェクターとは何かという問題に取り組む前に、それを備えたポンプステーションがなぜ必要なのかを知る必要があります。 本質的に、エジェクター (またはエジェクター ポンプ) は、高速で移動する 1 つの媒体の運動エネルギーを別の媒体に伝達するデバイスです。 したがって、エジェクタポンプステーションの動作原理はベルヌーイの法則に基づいています。パイプラインの狭くなった部分である媒体の減圧が発生すると、別の媒体の形成された流れに吸引が発生し、その媒体が吸引口から移送されます。ポイント。
誰もがよく知っていますが、水源の深さが深くなるほど、そこから水を地表まで上げるのが難しくなります。 一般に、水源の深さが 7 メートルを超える場合、従来の地表ポンプではその機能を発揮することが困難になります。 もちろん、この問題を解決するには、より生産性の高い水中ポンプを使用することもできますが、別の方法で水上タイプのポンプステーション用のエジェクターを購入し、使用する機器の特性を大幅に向上させることをお勧めします。
エゼクターを備えたポンプステーションを使用することにより、メインパイプライン内の液体の圧力が増加し、その別の分岐を流れる液体媒体の速い流れのエネルギーが使用されます。 エジェクタは、通常、ウォータージェット、液体水銀、蒸気水銀、蒸気油などのジェットタイプのポンプと連携して動作します。
ポンプ場用のエジェクターは、すでに設置されている、または計画されている水上ポンプを備えたステーションの出力を増加する必要がある場合に特に関連します。 このような場合、エジェクターを設置すると、貯水池からの取水深さを20〜40メートルに増やすことができます。
外部エジェクターを備えたポンプステーションの概要と操作
エジェクタ装置の種類
エジェクタ ポンプは、その設計と動作原理に応じて、次のカテゴリのいずれかに分類されます。
このようなエジェクター装置の助けを借りて、ガス状媒体が密閉空間からポンプで排出され、空気の希薄状態が維持されます。 この原理に基づいて動作するデバイスには、幅広い用途があります。
スチームジェット
このような装置では、蒸気ジェットのエネルギーを使用して、密閉空間から気体または液体の媒体を吸引します。 このタイプのエジェクターの動作原理は、装置のノズルから高速で排出される蒸気が、ノズルの周囲にある環状チャネルを通って排出される輸送媒体を運ぶというものです。 このタイプのエジェクタ ポンプ ステーションは、主にさまざまな目的で船舶の敷地から水を急速に汲み出すために使用されます。
このタイプのエゼクターを備えたステーションは、その動作原理が、最初は低圧下であったガス媒体の圧縮が高圧ガスによって起こるという事実に基づいており、ガス産業で使用されています。 説明したプロセスは混合チャンバー内で行われ、そこからポンピングされた媒体の流れがディフューザーに導かれ、そこで速度が低下するため、圧力が増加します。
設計上の特徴と動作原理
ポンプのリモート エジェクターの設計要素は次のとおりです。
- 汲み上げられた媒体が吸い込まれるチャンバーと、
- 混合ユニット。
- ディフューザー;
- 断面が先細になっているノズル。
エジェクターはどのように機能しますか? 前述したように、このような装置はベルヌーイの原理に従って動作します。つまり、液体または気体媒体の流れの速度が増加すると、その周囲に低圧を特徴とする領域が形成され、希薄化効果に寄与します。
したがって、エジェクター装置を備えたポンプステーションの動作原理は次のとおりです。
- エジェクターユニットによって汲み上げられた液体媒体は、入口ラインの直径よりも小さい断面のノズルを通ってエジェクターユニットに入ります。
- 直径が減少するノズルを通ってミキサーチャンバーに入る液体媒体の流れは顕著な加速を獲得し、そのようなチャンバー内に減圧領域が形成されることに寄与する。
- エジェクターミキサーでは真空効果が発生するため、より高圧の液体媒体がチャンバー内に吸い込まれます。
ポンプステーションにエジェクターなどの装置を装備することにした場合は、汲み上げられた液体媒体が井戸や井戸からではなく、ポンプからポンプステーションに入ることに留意してください。 エジェクター自体は、ポンプによってウェルまたはウェルから汲み出された液体の一部が、先細りのノズルを通ってミキサーチャンバーに戻されるように配置されています。 ノズルを通ってエジェクターミキサーチャンバーに入る液体流の運動エネルギーは、井戸または井戸からポンプによって吸引される液体媒体の質量に伝達され、それによって入口ラインに沿った動きの一定の加速が保証されます。 エジェクターを備えたポンプステーションによって汲み出された液体の流れの一部は再循環パイプに入り、残りはそのようなステーションによって供給される給水システムに入ります。
エゼクターを備えたポンプ場の仕組みを理解すれば、水を地表まで上げてパイプラインを通して輸送するのに必要なエネルギーが少なくて済むことが理解できるでしょう。 したがって、ポンプ装置の使用効率が向上するだけでなく、液体媒体を汲み出すことができる深さも増加します。 また、液体を自ら吸引するエジェクターを使用する場合、ポンプの空焚きを防ぎます。
エジェクターを備えたポンプステーションの設計には、再循環パイプに取り付けられたタップが含まれています。 エジェクター ノズルに流れる液体の流れを調整するこのようなバルブを使用して、このデバイスの動作を制御できます。
設置場所のエジェクタの種類
ポンプステーションに装備するためにエジェクターを購入する場合は、そのようなデバイスが内蔵または外部にある可能性があることに留意してください。 これら 2 種類のエジェクタの設計と動作原理には実質的に違いはなく、違いは設置場所のみです。 内蔵エジェクタは、ポンプ ハウジングの内部に配置することも、ポンプ ハウジングのすぐ近くに取り付けることもできます。 内蔵の排出ポンプには、次のような多くの利点があります。
- 設置に必要な最小限のスペース。
- エジェクターを汚染から適切に保護します。
- ポンプで送られる液体に含まれる不溶性異物からエジェクターを保護する追加のフィルターを取り付ける必要はありません。
一方、内蔵エジェクターは、最大 10 メートルの浅い水源から水を汲み上げるために使用される場合、高い効率を発揮することに留意する必要があります。 エジェクターが組み込まれたポンプ場のもう1つの重大な欠点は、作動中にかなりの騒音が発生することです。そのため、ポンプ場を別の部屋または含水井戸のケーソン内に配置することをお勧めします。 このタイプのエジェクターの設計には、ポンプユニット自体を駆動する、より強力な電気モーターの使用が含まれることにも留意する必要があります。
リモート (または外部) エジェクターは、その名前が示すように、ポンプから一定の距離に設置され、非常に大きく、最大 50 メートルに達する場合があります。 リモートタイプのエジェクターは、原則として坑井内に直接設置され、再循環パイプを介してシステムに接続されます。 リモートエジェクターを備えたポンプステーションでは、別の貯蔵タンクの使用も必要です。 このタンクは、水を常に再循環できるようにするために必要です。 さらに、このようなタンクの存在により、リモートエジェクターによるポンプの負荷を軽減し、その動作に必要なエネルギー量を削減することができます。
内蔵装置よりも効率が若干低いリモートタイプのエジェクターを使用すると、かなりの深さのウェルから液体培地を汲み出すことができます。 さらに、外部エジェクターを備えたポンプステーションを作成する場合、井戸のすぐ近くに配置することはできませんが、取水源から20〜40メートルの距離に設置することができます。 井戸からかなり離れた場所にポンプ装置を設置しても、その運転効率に影響を与えないことが重要です。
エジェクターの製造とポンプ装置への接続
エジェクターとは何かを理解し、その動作原理を研究すると、この単純な装置を自分の手で作ることができることが理解できるでしょう。 問題なくエジェクターを購入できるのに、なぜ自分の手でエジェクターを作るのでしょうか？ すべては節約です。 このようなデバイスを自分で作成できる図面を見つけることには特に問題はなく、それを作成するために高価な消耗品や複雑な機器は必要ありません。
エジェクターを作成してポンプに接続するにはどうすればよいですか? この目的のために、次のコンポーネントを準備する必要があります。
- 女性のTシャツ。
- 連合;
- カップリング、エルボ、その他の継手要素。
エジェクタは以下のアルゴリズムに従って製作されます。
- 継手はティーの下部にねじ込まれており、これは後者の細い分岐パイプがティーの内側にありながら、その裏側から突き出ないようにするために行われます。 継手の細い分岐管の端からティーの上端までの距離は約2〜3ミリメートルでなければなりません。 継手が長すぎる場合は細いパイプの端を削り、短い場合はポリマーチューブを使用して延長します。
- おねじ付きのアダプターがティーの上部にねじ込まれており、ポンプの吸引ラインに接続されます。
- アングルの形をした曲がりが、すでに取り付けられているフィッティングを備えたティーの下部にねじ込まれており、エジェクターの再循環パイプに接続されます。
- ティーの側枝パイプにもアングルの形の曲がりがねじ込まれており、井戸から水を供給するパイプがコレットクランプを使用して接続されています。
自家製エジェクターの製造中に行われるすべてのねじ接続は密閉する必要があり、FUM テープを使用することで確実に密閉されます。 水源から水を引き出すパイプには、エジェクターの詰まりを防ぐ逆止弁とメッシュフィルターを配置する必要があります。 システム内での水の再循環を確保するため、エジェクターをポンプと貯蔵タンクに接続するパイプには、金属プラスチックとポリエチレンの両方で作られた製品を選択できます。 2 番目のオプションでは、取り付けにはコレット クランプは必要ありませんが、特別な圧着要素が必要です。
必要な接続がすべて行われた後、自家製エジェクターが井戸に配置され、パイプラインシステム全体が水で満たされます。 この後にのみ、ポンプ場の最初の起動を実行できます。
それは何ですか？ 説明、デバイス、種類と特徴
エジェクターは、より高速で移動するある媒体から別の媒体に運動エネルギーを伝達するように設計されたデバイスです。 この装置の動作はベルヌーイの原理に基づいています。 これは、このユニットが 1 つの媒体の先細部分に減圧を生み出すことができ、それによって別の媒体の流れに吸引が生じることを意味します。 したがって、それは、第１の媒体の吸収部位に移動され、その後、そこから除去される。
デバイスに関する一般情報
エジェクターは小さいですが、ポンプと連携して動作する非常に効果的なデバイスです。 水について言えば、当然水ポンプが使用されますが、蒸気ポンプ、蒸気油ポンプ、水銀蒸気ポンプ、または液体水銀ポンプと連携して動作することもできます。
帯水層がかなり深い場合には、この装置の使用をお勧めします。 このような状況では、従来のポンプ設備では家に水を供給できなかったり、供給する圧力が低すぎたりすることがよくあります。 エジェクタはこの問題の解決に役立ちます。
種類
エジェクタは非常に一般的な機器であるため、このデバイスにはいくつかの異なるタイプがあります。
- 一つ目は蒸気です。 これは、ガスや密閉空間の吸引、およびこれらの空間の真空維持を目的としています。 これらの単位の使用は、さまざまな技術産業で広く使用されています。
- 2つ目はスチームジェットです。 この装置は蒸気ジェットのエネルギーを利用し、密閉空間から液体、蒸気、またはガスを吸い出すことができます。 ノズルから高速で出る蒸気は、移動する物質を運びます。 水を迅速に吸引するために、さまざまな船舶や船で最もよく使用されます。
- ガスエゼクターは、高圧ガスの過剰圧力を使用して低圧ガスを圧縮するという動作原理に基づいた装置です。
水吸引用エジェクタ
水の抽出について言えば、ウォーターポンプ用のエジェクターが最もよく使用されます。 問題は、井戸を掘削した後、水が7メートル未満であることが判明した場合、通常の水ポンプは非常に困難に対処できるということです。 もちろん、性能がはるかに高い水中ポンプをすぐに購入することもできますが、高価です。 ただし、イジェクターを使用すると、既存のユニットの出力を向上させることができます。
このデバイスの設計が非常にシンプルであることは注目に値します。 自家製デバイスの製造も依然として非常に現実的な課題です。 ただし、このためには、エジェクターの図面に熱心に取り組む必要があります。 このシンプルな装置の基本的な動作原理は、水の流れにさらなる加速を与え、単位時間あたりの液体の供給量を増加させることです。 言い換えれば、ユニットの役割は水圧を高めることです。
コンポーネント
エジェクターを取り付けると、最適な取水レベルが大幅に向上します。 インジケーターの深さは約 20 ～ 40 メートルになります。 この特定の装置のもう 1 つの利点は、その動作に必要な電力が、たとえばより効率的なポンプに必要な電力よりもはるかに少ないことです。
ポンプ エジェクター自体は次の部品で構成されています。
動作原理
エジェクタの動作原理は完全にベルヌーイの原理に基づいています。 この声明は、流れの速度を上げると、その周囲に常に低圧の領域が形成されることを示しています。 これにより、放電等の効果が得られる。 液体自体がノズルを通過します。 この部分の直径は、構造の残りの部分の寸法よりも常に小さくなります。
ここで、わずかに狭くなっただけでも流入水の流れが大幅に加速されることを理解することが重要です。 次に、水はミキサーチャンバーに入り、そこで減圧が発生します。 このプロセスの発生により、液体が吸引チャンバーを通ってミキサーに流入し、その圧力がはるかに高くなります。 エジェクターの原理を簡単に説明するとこれです。
ここで、水が直接の水源からではなく、ポンプ自体から装置に入るべきであることに注意することが重要です。 言い換えれば、ポンプによって汲み上げられた水の一部がエジェクター自体に残り、ノズルを通過するようにユニットを取り付ける必要があります。 これは、持ち上げる必要がある液体の塊に一定の運動エネルギーを供給できるようにするために必要です。
このような働きのおかげで、物質の流れの一定の加速が維持されます。 ポンプにエジェクタを使用すると、ステーションの限界運転がなくなるため、大幅な電力の節約になることが利点の一つです。
ポンプ装置の種類
ユニットの設置場所に応じて、内蔵またはリモートにすることができます。 設置場所に大きな構造的な違いはありませんが、ステーション自体の設置や性能が若干変更されるため、多少の違いは感じられます。 もちろん、内蔵エジェクタがステーション自体の内部またはステーションのすぐ近くに設置されていることは、名前から明らかです。
このタイプのユニットは、設置のために追加のスペースを割り当てる必要がないため、優れています。 エジェクタ自体も内蔵されているため設置の必要がなく、ステーション本体の設置のみで済みます。 このような装置のもう 1 つの利点は、さまざまな種類の汚染から非常によく保護されることです。 欠点は、このタイプのデバイスはかなりのノイズを発生することです。
モデルの比較
リモート機器の設置は多少難しくなり、設置場所に別の場所を割り当てる必要がありますが、騒音などの量は大幅に減少します。 しかし、他にも欠点があります。 リモート モデルは、最大 10 メートルの深さでのみ有効な操作を提供できます。 内蔵モデルは当初、深すぎないソース用に設計されていますが、非常に強力な圧力を生成するため、液体のより効率的な使用につながるという利点があります。
発生したジェットは家庭用だけでなく、散水などの作業にも十分に役立ちます。 内蔵モデルによる騒音レベルの増加は、対処しなければならない最も重大な問題の 1 つです。 ほとんどの場合、この問題は、ポンプ ステーションをエジェクターとともに別の建物または井戸ケーソンに設置することで解決されます。 このようなステーションでは、より強力な電気モーターについても心配する必要があります。
繋がり
リモート イジェクターの接続について説明すると、次の操作を実行する必要があります。
- 追加のパイプを敷設します。 この設備は、圧力ラインから取水設備までの水循環を確保するために必要です。
- 2番目のステップは、取水ステーションの吸込口に特別なパイプを接続することです。
しかし、内蔵ユニットの接続は、ポンプステーションを設置する通常のプロセスと何ら変わりません。 必要なパイプまたはパイプを接続するために必要な手順はすべて工場で行われます。
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水処理技術における試薬の噴射と注入 | RSCI 記事を公開する
ペトロシアン O.P.1、ゴルブノフ A.K.2、リャブチェンコフ D.V.3、クリュキナ A.O.4
1 物理および数学の候補者、高等専門教育の連邦州予算教育機関「モスクワ州立工科大学」のカルーガ支部准教授、N.E. にちなんで名付けられました。 バウマン（国立研究大学）」（N.E. バウマンにちなんで命名されたMSTUのカザン支部）、2物理学および数理科学の博士、高等専門教育の連邦国家予算教育機関「モスクワ国立工科大学」のカルーガ支部教授。 バウマン（国立研究大学）」（N.E.バウマンにちなんで命名されたモスクワ国立工科大学カザン分校）、3高等専門教育の連邦州予算教育機関「N.E.バウマンにちなんで命名されたモスクワ国立工科大学カルーガ分校」の大学院生。 バウマン（国立研究大学）」（N.E.バウマンにちなんで命名されたKF MSTU）、4高等専門教育の連邦国家予算教育機関のカルーガ支部の大学院生「モスクワ国立工科大学はN.E.バウマンにちなんで命名されました。」 バウマン（国立研究大学）」（N.E. バウマンにちなんで命名されたモスクワ国立工科大学カリリパン分校）
水処理技術における試薬の噴射と注入
注釈
水処理システムでは、さまざまな試薬を水処理システムに導入します。 試薬を消毒水に導入する主な技術的方法は、噴射と注入です。 この記事では、これらの方法を分析します。 高性能エジェクタの計算手法を開発しました。 著者らが実施した実験室および製造テストにより、内部セクションの長手方向寸法の最適な比率が確立され、排出係数の最も効果的な値が保証されました。
キーワード: エジェクター、ディフューザー、混合チャンバー、排出係数、曝気、塩素化。
ペトロシアン O.P.1、ゴルブノフ A.K.2、リャブチェンコフ D.V.3、クリウキナ A.O. 4
連邦国家予算高等専門教育機関「バウマン・モスクワ州立工科大学（国立研究大学）」カルーガ支部 1物理数学博士、准教授、2物理数学博士、教授、3大学院生、4大学院生) N.E. バウマンにちなんで命名されたモスクワ国立工科大学)
水処理技術における試薬の噴射と注入
水処理システムは、さまざまな試薬を水処理システムに導入します。 試薬を消毒水に導入する主な技術的方法は、噴射と注入です。 この記事では、これらの両方の方法を分析します。 高効率エジェクタの計算手法を開発。 著者らが実施した実験室および製造テストにより、内部セクションの長手方向寸法の最適な比率が確立され、排出係数の実効値が最大になることが保証されています。
キーワード: エジェクター、ディフューザー、混合チャンバー、排出係数、曝気、塩素処理。
住民に集中的に供給される飲料水は、SanPin 2.1.4.559-96 に準拠する必要があります。 この水質は、原則として、図 1 に示す古典的な 2 段階スキームを使用して達成されます。最初の段階では、凝集剤と凝集剤が精製水に導入され、次に水平沈殿タンクと急速フィルターで浄化が実行されます。第 2 段階では、RHF に入る前に消毒が行われます。
米。 1 – 水処理システムの技術図
したがって、このスキームは、ガス（塩素、オゾン、アンモニア、二酸化塩素）、次亜塩素酸塩溶液、凝集剤（硫酸アルミニウムおよび/またはヒドロキシ塩化アルミニウム）、凝集剤（PAA、プリストルおよびフェノポール）の形で水にさまざまな試薬を導入することを可能にします。 ）。 ほとんどの場合、これらの試薬の投与と供給は、注入または排出によって実行されます。
注入とは、塩素水、次亜塩素酸塩、凝集剤（凝集剤）の溶液を圧力をかけたポンプでノズル（インジェクター）から導入し、噴霧することです。
エジェクター - 「排出ポンプ」は、媒体を排出することによって試薬の溶液またはガスを作動させます。 真空は、より高速で移動する作業 (アクティブ) 流れによって生成されます。 この能動的な流れを噴出と呼び、運動させられる混合物を噴出（受動的混合気）と呼びます。 エゼクター混合チャンバーでは、受動的混合物がエネルギーを能動的流れに伝達し、その結果、速度を含むすべての指標が変化します。
排出プロセスの広範な使用は、次の要因によって正当化されます。 装置とそのメンテナンスが簡単であること。 摩擦部分がないため摩耗が少なく、長寿命が保証されます。 このため、排出は次のような多くの複雑な技術装置で使用されます。 脱気および曝気システム。 ガス輸送設備、乾燥および真空引き。 熱伝達システム。 そしてもちろん、上で述べたように、水処理および給水システムでも同様です。
同じシステム内でインジェクターを使用する場合の制限は、生産性の低さと関係しています。高い生産性を実現するには強力なインジェクター ポンプが必要であり、システムのコストが大幅に増加する一方、エジェクターを使用して生産性を向上させる方が安価であるためです。 したがって、小さな村に飲料水を供給するために設計された自動モジュール式水処理ステーションでは、圧倒的に注入が使用されています。 このようなユニバーサル ステーションの典型的な設計が に示されており、試薬が水に導入されるすべてのポイントで注入が使用されます。 妥協的な解決策が講じられることがよくあります (図 2)。 第 1 段階では、エゼクター 4 内の塩素化装置を使用して塩素ガスを水中に噴射することによって、いわゆる塩素水が得られ、その後、（第 2 段階で）ポンプ 1 によって導水管 2 に注入され、そこで処理された水の流れが流れます。水が動く。
米。 2 – 水中への塩素ガスの排出と注入
米。 3 – 水道パイプラインへの注入中に塩素水を導入するスキーム
このような場合に水道管路２に塩素水を導入するための典型的な注入装置を図３に示す。 この方式の利点は、噴射と噴射の合理的な組み合わせであり、噴射の実行に必要なポンプ 1 のおかげで、エゼクターの高い噴射性能を確保できることです。 このようなスキームで最大 20 kg Cl/時間の容量を持つエジェクターのポンプ 1 を選択するための図を図に示します。 4.
図では、 図 5 は、典型的なエジェクターの設計を示しています。これは、ガス試薬 (ほとんどの場合は塩素) を水道パイプラインに注入する場合に最も一般的なものです。 エゼクターは、混合チャンバー（作業チャンバー）2 と混合チャンバー 4 に接続された円錐形のノズル 1 である噴射流（水）供給ラインで構成されています。噴射された塩素ガスは作動チャンバー 2 に供給されます。ディフューザ５は、導水路１０に塩素水を供給する。
米。 4 – エジェクター 20kg Gl/時間用のポンプを選択するための図
このようなエジェクターのパラメーターは、試薬入力ユニットのすべての主要な動作パラメーターを決定する初期値です。 著者らは、高性能塩素化装置を計算する方法を開発し、これに基づいてさまざまな容量のエジェクターのモデル範囲を開発し、特許を取得しました。
実際には定量ポンプであるインジェクターの性能とその他の特性は、ポンプ自体とパルス投与システムの一般的な技術的特性に依存します。 エジェクターの主な特性は、その断面の設計特徴によって決まります。これらの特徴は非常に基本的なものであるため、技術的な計算や実験研究がなければ、エジェクターの効率を確保することはほぼ不可能です。 したがって、塩素ガスを水に注入するエゼクターの例を使用して、これらの問題を検討することをお勧めします。
したがって、エゼクタの動作は、エネルギーの供給量が多い液体の噴出流（能動流）の運動エネルギーを、エネルギーの供給量が少ない噴出流（受動的）の流れに伝達することに基づいています。 。 特定の位置エネルギー (静圧) と特定の運動エネルギー (速度圧力) の合計が一定で全圧力に等しい、理想流体のベルヌーイ方程式を書いてみましょう。
米。 5 – 塩素ガスを水に注入するためのエジェクター
ノズルから流れる水はより速い速度（v2>v1）、すなわち大きな速度圧力を有するため、作業チャンバー2および混合チャンバー内の水流のピエゾ圧力は減少します（p2）。 吐出される液体の流量 (QE) と作動流体の流量 (QP) の比は、混合係数または吐出係数 - a と呼ばれます。 排出係数は、エジェクタのパラメータに応じて、0.5 ～ 2.0 のかなり広い範囲にあります。 ウォータージェットポンプの最も安定した動作は、a=1 で観察されます。 排出ポンプの圧力係数 ß は、排出される流体の流れの幾何学的な揚力 (H) の合計 (メートル単位) の比です。これは、エジェクターへの入口の圧力と作動流の圧力 (h) です。 m - 背圧。 エジェクターの効率を特徴づけ、また装置の設計パラメーターにも依存する重要なパラメーターは、ポンプの効率です。 知られているように、この係数は、有効消費電力 (H・QE・Y kGm/秒) と消費電力 (h・QP・Y kGm/秒) の比に等しくなります。 したがって、吐出ポンプの動作効率は圧力と吐出係数の積で決まります。 さまざまな容量のエジェクターの圧力係数を決定するために、ベンチ上で実験室実験が行われました。 得られたエジェクタの実験図を図3に示します。 この図は、20 kg/h の排出ガス流量を保証する、エジェクター入口の圧力、背圧、および排出液体の流れというパラメーターを決定します。 エゼクターパラメータを計算するために得られた方法論に従って、塩素生産性が0.01kg/時間から200kg/時間の塩素化装置のモデル範囲に対するエゼクターの基本的な標準サイズが決定され、最大の排出能力が得られました。 エジェクターの内部縦断面の構成が確立されています。次の断面寸法を考慮する必要があります (図 5): ノズル直径 D、作動チャンバー長さ L、混合チャンバー直径 D1、混合チャンバー長さ L1、ディフューザー出口直径D2、ディフューザー長さL2。 塩素消費量 Q が水消費量 R に依存することは実験的に確認されており、曲線 Q = f(R) は 2 本の直線で近似され、その交点は排出係数の高い有効排出ゾーンと無効ゾーンを分けています。 。 明らかに、効果的な排出領域がさらに重要であり、エジェクタの内部断面の設計は、この領域の排出係数が可能な限り最大になるように設計されるべきである。 排出係数が変化する領域は、混合チャンバー F の断面積とノズル F1 の断面積の比に等しい、エジェクター m の幾何学的パラメーターによって決定されます。 したがって、このパラメータは、吐出ポンプの他のすべての主な寸法を計算するための主なパラメータです。 実験結果と既存の分析データの比較から得られた結果を分析すると、次の結論を導き出すことができます。 最も効果的なポンプ吐出は、値 1.5 ～ 2.0 の範囲にあるパラメータ m に対応します。 この場合、式 D1 = D で決定される混合チャンバーの直径は、D = 7 mm で 8.6 ～ 10 mm の範囲にあります。 図 5 に示すすべてのパラメータを結び付ける比率が実験的に確立されました: L = 1.75D、L1 = 1.75D、L2 = 7.75D。 これらの比率は、最大有効排出の領域にある最大排出係数を提供します。 したがって、最大の排出を達成するには、内部縦断面の設計と寸法の比率が、求められた比率 D1 = 1.25D、D2 = 2.5D、L = 1.75D、L1 = 1.75D、L2 に対応する必要があると結論付けることができます。 = 7.75D これらの関係に従って設計された噴射ポンプは、図から決定される高圧でポンプ入口に入る噴射液体の運動エネルギーを、より低速の圧力で混合チャンバーに供給される噴射ガスに伝達するための最適な条件を作り出します。エネルギーリザーブが小さくなり、最大限のガス吸引が保証されます。 文献・参考文献リスト 英語文献リスト/英語参考文献 研究ジャーナル.org ページ1 噴射の原理は次のとおりです。噴射ガスの流れがノズルから高速で出て真空を作り、噴射されたガスを周囲の空間から運びます。 噴出原理は、ガスと空気を吸引・混合するガスバーナーや排ガス除去装置、燃焼・ガス化用の空気を供給するスチームジェット装置などに利用されています。 損失を減らすために、排出装置は多段式に作られています。 この場合、吸引されたメディアもメディアの混合によって排出されます。 排出の原理は単純です。別の部屋にファンが設置され、高速空気圧が生成されます。 細いノズルから出るとき、きれいな空気の流れが爆発性混合物を連れて大気中に放出します。 排出装置 (図 20) は効率が低く、より良い解決策が見つからない場合に使用されます。 空気圧再生装置内の砂の移動は排出の原理に基づいて構築されています。 0 2 ～ 0 3 kgf/cm2 の圧力で空気が供給されるパイプ口とノズルの隙間に入り込み、2 5 mm までの砂粒子や粒状塊を空気の流れに乗って運び去ります。 、加速して高速で上に飛びます。 パイプから出るとき、砂と空気の流れはフェンダー シールドに当たり、その内面には砂の層が残り、これが二重の役割を果たします。 砂は流れの影響を受けてシールドを早期の摩耗から保護します。 一方、フェンダーシールドの内面を流れる際、流れの層ごとに異なる速度で移動する砂粒子が互いに擦れ合います。 摩擦の結果、粒子の連生は崩壊し、個々の粒子はフィルムや粘土の殻から解放され、丸い形状になります。 きれいになった砂はレシーバーに放出され、速度のかなりの部分を失った空気は、落下する砂のカーテンを通って出て、塵や石英の小さな粒子を運び去ります。 2番目のタイプの油圧ミキサーが動作するときは、ノズルから高速で流れる液体の流れの周りの圧力を下げる効果からなる噴射の原理が使用されます。 その結果、粘土粉末が希薄化ゾーンに吸い込まれます。 得られたパルプはタンクに入り、特別なシューに当たり、粘土と水の集中的な混合が促進されます。 UENP 設備の粉末フィーダーは、流動床から粉末を排出する原理に基づいて動作します。 多孔質の隔壁を備えた円筒形の容器に圧縮空気を供給し、粉体を流動化させます。 粉末のさらなる流動化は、偏心振動子を使用して達成されます。 噴霧器に粉体を供給するために、フィーダにはエジェクタが付いています。 制御パネルはフィーダ本体に取り付けられており、その上にギアボックス、バルブ、トグルスイッチが配置されています。 ジェットミキサーを使用した apn-arat の操作は、これらの装置に固有のいくつかの機能を備えた排出原理に基づいています。 この論文では、ジェットミキサーを備えた反応器を計算する方法を紹介します。 排出原理に基づいた換気ユニットは、より安全であると考えられています。 エレベーターはウォータージェットポンプであり、噴射の原理で動作します。 結晶分離は、排出原理で動作するスチーム ジェット ポンプを備えたドラム上で実行されます。 晶析装置に入る蒸発バスの温度は 40 ～ 45 C で、スチーム ジェット ポンプの動作により 16 C に下がります。冷却されたバスは 2 番目の晶析装置に入り、そこで温度はさらに 10 C に下がります。 。 一部の企業では、チャンバードライヤーは原材料の乾燥と予熱に使用され、同時に空気圧排出の原理で動作する装填装置のコンテナとしても機能します。 これらの乾燥機は射出成形機または押出機のすぐ近くに設置され、複数の装置に同時に使用されます。 ページ: ������ 1 �������� 2 �������� 3 www.ngpedia.ru インジェクター (この用語はフランス語の injecteur に由来し、ラテン語の injicio (「私は投げる」) に由来します): 1. 加速器、通常は線形加速器で、主加速器内に荷電粒子を導入する目的で使用されます。 この場合、インジェクター内のすべての粒子に与えられるエネルギーは、主加速器が動作を開始するために必要な最小エネルギーより大きくなければなりません。 2. ジェット ポンプ。ガスや蒸気を圧縮したり、液体をさまざまな装置やタンクに注入したりするように設計されています。 インジェクターは、蒸気機関車だけでなく、機関車内や小型ボイラープラントでも蒸気ボイラー内に給水を供給するために使用されます。 インジェクターの利点は、可動部品がなく、メンテナンスが非常に簡単であることです。 インジェクターの動作は、蒸気ジェットが持つ運動エネルギーを別の種類のエネルギー、つまり水の位置エネルギーに変換することに基づいています。 この場合、3 つのコーンが共通のインジェクター チャンバー内の同じ軸上に配置されます。 ボイラーからの蒸気ラインを利用して、蒸気が第 1 スチームコーンに供給され、第 1 スチームコーンの口部で高速になり水を捕捉し、タンクからパイプを通じて供給されます。 続いて、水と凝縮蒸気からなる混合物が水 (または凝縮) コーンに送られ、そこから排出コーンに送られ、さらに逆止弁を通って蒸気ボイラーに送られます。 膨張する円錐はその中での水の流れの速度を低下させるため、圧力が増加し、最終的には蒸気ボイラー内の圧力に打ち勝ち、給水をボイラーに送り込むのに十分な圧力になります。 インジェクターの動作の最初に生成される過剰な水は、「メッセンジャー」パイプのバルブを通って排出されます。 また、インジェクターに入る水の温度は40℃以下、吸引高さは2.5mを超えないことも考慮する必要があり、インジェクターは垂直方向と水平方向の両方に設置できます。 蒸気水インジェクター。 蒸気水インジェクターのプロセスの特徴。 蒸気水インジェクターでは、蒸気ジェットの運動エネルギーによって液体の圧力が増加し、液体と混合する過程で液体が完全に凝縮します。 他のジェット装置のプロセスとは異なるこのプロセスの特徴は、特定の条件下で、噴射される水の圧力を作動蒸気の圧力を超える値まで増加させる可能性があることです。 このおかげで、蒸気水インジェクターは 19 世紀半ばから使用されてきました。 小型ボイラーハウスの給水ポンプとして広く使用されています。 作動蒸気の熱は給水とともにボイラーに戻されるため、これらの装置の効率が低いことは特に重要ではありませんでした。 分析が示したように、逆関係により、混合流の圧力は、原則として、可逆混合の直線が等圧線と比較してより高い等圧線の領域を通過する場合にのみ、相互作用する流れのいずれかから取得できます。インタラクションメディアの状態について。 ジェット装置では、流れが個人の速度と相互作用するときに不可逆的な衝撃損失が存在する場合、可逆的な混合と比較して流れのエントロピーが増加し、混合流れの圧力の変化につながります。 蒸気水インジェクターに関しては、作動媒体の圧力を超える圧力を得る可能性が実際に実現されています。 この能力は、作動蒸気と注入された水の圧縮から得られる仕事のバランスによって存在します。 最近、発電のための磁気流体力学的方法や新しい作動流体による熱サイクルの開発に関連して、これらの設備におけるジェットコンデンサーやポンプとしてのインジェクターの使用への関心が高まっています。 これらの装置については、インジェクターの流れ部分の要素の損失を減らしたり、始動条件を研究したりすることによって効率を向上させることを目的とした数多くの研究が発表されています。これらの研究の多くは一般化されています。 工業用インジェクターの非常に複雑な設計が詳細に説明されています。 すべての設計において、噴射される水は作動ノズルを囲む狭い環状スロットを通して供給されるため、水は高速で混合チャンバーに入り、インジェクターにある中央のラヴァル ノズルから来る作動蒸気の速度と平行に方向付けられます。軸。 混合チャンバーは通常、円錐形です。 蒸気水インジェクターの研究を行う際、流れ部分の最適な形状を開発するという課題が設定されていませんでした。 最も単純な形式（円筒形の混合室を備えた）の蒸気水インジェクターを計算する方法を開発し、この方法を使用した計算結果をそのようなインジェクターの実験研究の結果と比較しました。 円筒形の混合チャンバーから一定の距離にあるノズルから出る作動蒸気のジェットは、蒸気と水の間に十分な温度差があり、混合チャンバーに入る前に噴射水の中で凝縮し、噴射水の温度を tc まで上昇させます。この考えは、液体で満たされた空間内での蒸気ジェットの凝縮に関する、公表されている理論的および実験的研究とよく一致しています。 水が限られた断面積の混合チャンバーに入ると、水の速度が増加し、それに応じて圧力が減少します。 特定の温度で p が飽和蒸気圧より大きい場合、液体は混合チャンバー内で移動し、混合チャンバーとディフューザー内のプロセスはウォーター ジェット ポンプのプロセスと似ています。 この場合、混合チャンバーの開始時に顕著な不均一性を持つ速度プロファイルの調整により、混合チャンバー内で圧力の増加が発生します。 その後、ディフューザー内の水圧がpcに増加します。 この場合、動作または設計要因は、ウォータージェットポンプの特性と同様に、蒸気水インジェクターの特性にも影響を及ぼします。 噴射係数が低い場合、大きな差が生じます。 噴射される水の流量が減少し、作動蒸気の C 積が一定になると、水温が混合室内の圧力での飽和温度より前の値まで上昇し、水不足によりインジェクターが故障します。そして入ってくるすべての作動蒸気の凝縮。 このモードは最小噴射率を決定します。 噴射係数の増加に伴い、背圧の低下により噴射水の流量が増加すると、混合室内の水の温度が低下します。 同時に、混合室内の水の速度の変化により、圧力が低下します。 噴射水の流量がある限界まで増加すると、混合室入口部の圧力pは加熱水温度tにおける飽和圧力まで低下します。 背圧の低下は速度の増加につながらず、混合室内の圧力をさらに低下させることは不可能であるため、注入される水の流量を決定する圧力降下は増加できません。 この場合の背圧の低下は、混合チャンバー内の水の沸騰につながるだけです。 このモードは、ウォーター ジェット ポンプのキャビテーション モードに似ています。 したがって、混合チャンバー内の水の沸騰によって最大（限界）噴射係数が決まります。 これは栄養剤インジェクターの動作モードであることに注意してください。 これにより、キャビテーション モードで動作する際のインジェクターの性能が背圧から独立していることが実験的に発見されたことを説明できます。 以下は、最も単純な円筒形状の混合チャンバーを備えた蒸気水インジェクターの基本的な設計方程式の導出です。 特性方程式。 力積方程式は次の形式で書くことができます:/2 (GWpi + GKWM) - (Gp + + GH) Wi=fp + fin、ここで p は作動ノズルの出口セクションの蒸気圧力です。 Wpj はノズル出口セクション内の実際の蒸気速度です。 Wpj - 断熱流出時の蒸気速度。 ＷＨＩは、ノズル出口セクションの平面における環状セクションｆｎ内に噴射される水の速度である。 Y は、混合チャンバーの端での水の速度です。 次の仮定を受け入れます。 1) ノズル出口セクションの平面内の断面が非常に大きいため、このセクションでの噴射水の速度はゼロに近く、噴射水の運動量 GKWH は、ノズル出口セクションの平面に比べて大きくなります。作動蒸気の運動量 GWpi は無視できます; 2) 平面内の受入チャンバーの断面積 作動ノズルの出力断面積は、円筒形の混合チャンバーの断面積を大幅に超えます。 p1 から p2 への圧力の低下は、主に混合チャンバーの入口セクションの端で発生します。 ノズル出口の断面が混合チャンバーの断面に近い場合、インジェクター後の圧力は噴射される水の圧力に依存しません。 断面積比は、他のタイプのジェット装置 (スチーム ジェット コンプレッサー、ウォーター ジェット ポンプ) の特性と同様に、スチーム水インジェクターの特性にも影響します。 指標の増加は、噴射係数の増加とインジェクター p 後の水圧の低下につながります。 すでに述べたように、蒸気水インジェクターでは、最大および最小の噴射係数は混合室内での水の沸騰条件によって制限されます。 混合チャンバー内の水の沸騰は、混合チャンバー内の水温 t_ での飽和圧力 (キャビテーション) を下回ります。 これらの圧力 (p と p2) は両方とも、作動蒸気と噴射水の所定のパラメーターと噴射器の寸法に応じて、噴射係数 u に依存します。 混合室内の水温は熱収支から決まります。 この温度では、対応する pv 値が飽和蒸気テーブルから決定されます。 円筒形混合チャンバー p2 の始まりの水圧は、噴射媒体と作動媒体の間での衝撃の交換の結果として、噴射された水の質量が混合チャンバーに入る前に受ける速度に依存します。 作動蒸気が凝縮した後、作動流体のジェットが形成され、非常に高速で移動し、その結果非常に小さな断面積を占めると仮定すると、また、このジェット間の主な力積の交換は次のようになります。注入された水は円筒形の混合チャンバー内で発生し、圧力 p で注入された水を取得する平均速度は無視できます。 この場合、混合チャンバーの最初の水圧はベルヌーイの式によって決定できます。 一定温度（t = const）で噴射される水の圧力が低下すると、噴射値が近づくため、インジェクターの動作範囲が減少します。 作動蒸気圧力の増加も同様の効果をもたらします。 噴射される水の圧力 p と温度 t が一定の場合、作動蒸気圧力 p が特定の値まで上昇すると、噴射装置の故障につながります。 したがって、UD = 1.8、注入水圧力 p = 80 kPa、その温度 l = 20 °C では、作動蒸気圧力 p が 0.96 MPa に増加するとインジェクターの故障が発生し、作動蒸気圧力 p = 40 °C ではインジェクターの故障が発生します。 0.65MPa以上には上げられません。 したがって、限界噴射係数は、動作条件だけでなく、インジェクターの主な幾何学的パラメータにも依存します。 達成可能な噴射率。 インジェクターの所定の動作条件下で達成可能な噴射係数を決定するには、作動蒸気 p および t のパラメーター、噴射水のパラメーターおよびインジェクター後の必要な水圧、特性方程式および限界噴射係数の方程式が必要です。一緒に解決すべきです。 ノズルの位置は限界噴射係数に大きな影響を与えます。混合チャンバーからのノズルの距離が短ければ短いほど、限界噴射係数は低くなります。 これは、混合チャンバーからノズルまでの距離が短いという事実によって説明できます。作動蒸気は受け取りチャンバー内で完全に凝縮する時間がなく、混合チャンバーの入口断面の一部を占有し、その結果、水が流れる断面。 混合チャンバーからノズルの距離が増加するにつれて、限界噴射係数は増加しますが、この増加は徐々に遅くなります。 混合チャンバーからノズルまでの最大距離 (36 mm) では、限界噴射係数は計算された値に近くなります。 これ以上増加しても限界噴射係数は顕著に増加しないと考えられますが、作動蒸気の圧力やノズル出口部の直径が異なっても同じパターンが観察されました。 得られた結果に基づいて、他の混合チャンバーと作動ノズルを使用したすべての実験は、混合チャンバーからノズルまでの最大距離で実行されました。 p = 0.8 MPa および指数 1.8 の場合のみ、噴射水の圧力上昇が p 未満であり、これは明らかに、これらの条件下ではインジェクターの動作モードが故障に近いという事実によって説明されます。 実際、1.8 および p = 0.8 MPa では、注入される水の計算上の最小圧力は約 0.6 atm です。 1.8 および p = 0.8 MPa では、注入される水の圧力は最小値に近くなります。 このモードでは、インジェクターは計算されたものとほぼ等しい最大噴射係数で動作しますが、噴射される水の圧力は計算されたとおりには増加しません。 この現象は、インジェクターが失速に近いモードで動作した他の実験でも観察されました。 このような条件下で理論的に可能なインジェクター内の水圧の増加を実現するには、明らかに流れ部分をより慎重に設計し、混合チャンバー間の距離を正確に選択する必要があります。空気圧輸送用のジェット装置を計算する場合、絶対圧力は装置の受け入れチャンバー内に人工的な真空が生成されない限り、圧力 p は通常 0.1 MPa に等しくなります。 通常、pc 値はデバイス後のネットワーク内の圧力損失に等しくなります。 この圧力損失は主にジェット装置後のパイプラインパイプの直径と輸送される媒体の密度に依存します。 空気圧輸送用のジェット装置の特性セクションの流れパラメーターを計算するには、ガス ジェット インジェクターの場合と同じ方程式を使用できます。 作動流の超臨界膨張度により、作動ノズルの主な寸法はジェットコンプレッサーと同じ式を使用して計算されます。 未臨界膨張度では、作動ノズルは円錐形をしており、ノズル断面が計算されます。 亜臨界膨張度におけるノズルを通過する流量は、装置の軸方向のサイズが決定されるのと同様に、式によって決定されます。 水空気エジェクター。 水空気エジェクターの設計と操作の特徴。 水空気エジェクタでは、作動（噴射）媒体は圧力下で先細ノズルに供給される水であり、その出口で高速になります。 ノズルから受入チャンバーに流れる水の流れは、パイプを通ってチャンバーに入る空気または蒸気と空気の混合物を運び、その後、流れは混合チャンバーとディフューザーに入り、そこで圧力が増加します。 従来のフロー部の形式に加えて、水空気エジェクターが使用され、作動流体が複数の作動ノズルまたは複数の穴を備えた 1 つのノズル (マルチジェット ノズル) を通じて混合チャンバーに供給されます。 実験研究が示しているように、このようなノズルは相互作用する媒体の接触面を増加させた結果、他の条件がすべて同じであれば、噴射係数がある程度増加します。 実験研究では、単相ジェット装置の場合、混合チャンバーの長さを 8 ～ 10 口径ではなく 40 ～ 50 口径に増やすことが可能であることも示しています。 これは明らかに、均一な気液エマルジョンの形成には、単相流の速度プロファイルを平準化するよりも長い混合経路が必要であるという事実によるものです。 この問題に特に特化した研究で、著者らは作動ジェットの破壊プロセスを次のように示しています。 ガス環境内の作動流体の噴流は、噴流の中心から滴が落ちることによって破壊されます。 ジェットの破壊は、ノズル出口から数直径の距離でその表面に波紋 (波) が現れることから始まります。 その後、波の振幅は増加し、液体の滴または粒子が環境に落下し始めます。 プロセスが進行するにつれて、ジェットの中心は小さくなり、最終的には消滅します。 ジェットが破壊される距離は、噴射されたガスが連続媒体である混合ゾーンと見なされます。 圧力が急激に上昇すると、液体は気泡が分散した連続媒体になります。 混合チャンバーの長さは、混合を完了するのに十分な長さでなければなりません。 混合チャンバーの長さが不十分な場合、混合ゾーンがディフューザーに変化し、水空気エジェクターの効率が低下します。 著者らが研究した幾何学的パラメータの範囲では、混合長さはそれぞれ混合チャンバーの口径 32 ～ 12 でした。 著者らの研究によると、作動ノズルの最適な形状は、さまざまな容器などに真空を拡散することです。水空気エジェクターは常に単段式です。 二段空気水エジェクタ、またはスチームジェットと第 2 ウォータージェット段を備えたエジェクタの設計が提案されていますが、普及していません。 凝縮設備では、単段の水空気エゼクターは、凝縮器から吸引された蒸気空気混合物に含まれる空気を 2 ～ 6 kPa の圧力から大気圧まで圧縮します。または、水空気エゼクターが特定の高さに設置されている場合は、排水タンク内の水位よりも高い圧力まで、大気圧よりも排水管内の水と空気柱の混合物の圧力の値だけ低い圧力まで。 水空気エゼクタの運転条件の特徴は、作動水と噴出空気の密度の差が大きいことです。 これらの量の比率は 10 を超える場合があります。水空気エジェクターの質量噴射係数は通常 10-6 程度で、体積噴射係数は 0.2 ～ 3.0 です。 実験研究を行うために、媒体の動きの性質を観察できるように、水空気エジェクターは透明な材料で作られることがよくあります 実験用水空気エジェクター VTI - プレキシガラス製の入口セクションを備えた混合手段付き。 圧力は、混合チャンバーの長さに沿った 4 点で測定されます。 目視観察と長さに沿った圧力測定に基づいて、混合チャンバー内の流れは次のようになります。 水の流れが混合チャンバーに入り、元の円筒形を維持します。 最初から約 2 口径 d3 の距離で、混合チャンバーはすでに乳白色の水と空気のエマルジョン (泡) で満たされており、混合チャンバーの壁では水と空気のエマルジョンの逆流が観察されます。それは再びジェット機に捕らえられ、運ばれていきます。 この戻りの動きは、混合チャンバーの長さに沿った圧力の増加によって引き起こされます。 考慮されたすべてのモードで、混合チャンバーの開始時の圧力は受け入れチャンバー内の圧力に等しくなります。 背圧が低い場合、円筒形混合チャンバー内の圧力上昇は比較的小さくなります。 圧力の主な増加はディフューザー内で発生します。 背圧が増加すると、この状況は変化します。ディフューザー内の圧力の増加は減少しますが、混合チャンバー内では急激に増加し、混合チャンバーの比較的狭い領域で急激に増加します。 混合チャンバーとノズルの断面積の比率が小さいほど、圧力ジャンプはより顕著になります。 ジャンプ後の移動は乳白色の乳濁液ではなく、気泡のある透明な水であるため、ジャンプの場所ははっきりと見えます。 混合チャンバーとノズルの断面積の比率が大きくなるほど、水と空気のエマルションの逆流がより発達します。 背圧が増加すると、圧力ジャンプがジェットの流れに逆らって移動し、最終的に特定の背圧 (p) で混合チャンバーの先頭に到達します。 この場合、水による空気の排出が止まり、混合チャンバー全体が気泡のないきれいな水で満たされます。 背圧が一定で作動水の圧力が低下すると、同様の現象が発生します。 説明したタイプのジェット装置を計算するには、力積方程式を使用することが非常に有益であることが判明しました。 この方程式は、ジェット装置で発生する主な種類の不可逆エネルギー損失、いわゆる衝撃損失を考慮しています。 後者は主に、注入媒体と作動媒体の質量と速度の比によって決まります。 水空気エゼクターが作動するとき、噴射される空気の質量は作動水の質量の数千分の１であることが判明し、したがって作動水ジェットの速度をいかなる程度も変えることはできない。 この場合、単相デバイスの設計方程式を導出するときに行われたように、相互作用する流れに対する力積方程式を使用すると、実験値よりも数倍高い、達成可能な噴射係数の値が得られます。 したがって、さまざまな著者によってこれまでに提案されている水空気エジェクターの計算方法は、本質的には実験データに多かれ少なかれ近い結果を得ることができる経験式です。 水空気エゼクターの実験研究では、エゼクターの動作パラメーター (作動、噴射、圧縮媒体の圧力、空気質量流量) が広範囲に変化しても、かなり安定した体積噴射係数が維持されることが示されています。 したがって、水空気エゼクターを計算するための多くの方法では、体積噴射係数を決定するための公式が提案されています。 混合チャンバーでは、水と空気の接触面が大きいため、空気は水蒸気で飽和します。 エマルジョン中の蒸気の温度は水の温度とほぼ同じです。 したがって、エマルジョンの気相は飽和蒸気と空気の混合物です。 混合チャンバーの開始時のこの混合物の全圧力は、受け入れチャンバー p に注入された乾燥空気の圧力に等しい。 混合物内の空気の分圧は、作業環境の温度でのこの圧力よりも飽和蒸気の圧力だけ低くなります。 エゼクター内で圧縮された空気は蒸気と空気の混合物の一部であるため、体積噴射係数に関する上記の式では、値 V は蒸気と空気の混合物の体積流量を表し、ダルトンの法則によれば次のようになります。分圧ｐにおける空気の体積流量。 注入される空気の質量流量は、クラペイロン方程式から決定できます。 ディフューザー内の圧力が上昇すると、エマルジョンに含まれる蒸気が凝縮します。 シングルジェット ノズルと長さ約 10 口径の円筒形混合チャンバーを備えた水空気エジェクターのテスト結果に基づいて、ウォーター ジェット ポンプの式を使用して水空気エジェクターを計算することが提案されました。質量噴射係数は体積係数に置き換えられます (噴射媒体の速度はゼロです)。作動中の圧縮媒体の比容積は同じです。 実験によれば、GB が増加すると、特定の温度で吸引される混合物中の蒸気の量は、最初は非常に急速に減少し、その後はよりゆっくりと減少します。 したがって、/cm = const での特性 pa -AGB) は、縦軸の点 pa = pn (GB = 0) から始まり、増加し、同じ作動水温度での乾燥空気の吸入に対応する特性に漸近します。テレビ。 したがって、所定の温度で蒸気と空気の混合物を吸引するときのウォーター ジェット エジェクターの特性は、スチーム ジェット エジェクターの対応する特性とは大幅に異なります。この特性は、(過負荷点まで) 直線であり、次のようになります。 Gn = 定数 簡単にするために、特定の温度の蒸気と空気の混合物を吸い出すときのウォーター ジェット エジェクターの特性は、実用上十分な精度で 2 つのセクションで構成されていると仮定できます。スチームジェットエジェクターは、作動および過負荷と呼ぶことができます。 ウォーター ジェット エジェクターの特性の動作セクション内で、指定された仮定の下で、特性の過負荷セクションは空気流量 G で始まります。これは、乾燥空気を吸引する場合の圧力 pH に相当します。吸い出される混合物の温度における飽和蒸気の圧力 pp。 リロードセクション、つまり GB > G の領域では、蒸気と空気の混合物を吸引するときのエゼクターの特性は、所定の t における乾燥空気での特性と一致すると仮定できます。 ウォータージェットエジェクタが乾燥空気を吸引する場合、特定の吸引圧力 p での性能 GH を高めることができます。また、特定の G では、作動水圧 pp の増加と背圧の低下の両方によって吸引圧力を下げることができます。つまり、ディフューザー PC の後ろの圧力です。 PCは、例えば、排水タンクや井戸の水面から一定の高さにウォータージェットエジェクターを設置することで削減できます。 これにより、ディフューザー後の圧力はドレン配管内の塔圧力分だけ減圧されます。 確かに、同じ作動水ポンプの場合、作動ノズルの前の水圧 pp がわずかに減少しますが、これは pp の減少の結果得られるプラスの効果を部分的に減少させるだけです。 -排水井の水面より高さ H にジェットエジェクターを噴射すると、ディフューザー後の圧力は Рс = Р6 + Ar になります。 ウォータージェットエゼクタが蒸気と空気の混合物を吸引する場合、上記の方法でpcを低減することもエゼクタの特性に有益な効果をもたらしますが、エゼクタの作動セクション内の吸入圧力が低下するため、あまり効果はありません。これは特性ではなく、特性の動作セクションの長さの増加 (つまり、G の増加) によるものです。 enciklopediya-tehniki.ru 排出 - そして、お願いします。 今。 （フランス語：エジェクション）。 それらの。 1. 2 つの異なる媒体 (蒸気と水、水と砂など) を混合するプロセス。一方の媒体が圧力を受けて他方の媒体に影響を与え、必要に応じて媒体を引きずって押し出します。 ... ロシア語外来語辞典 排出 - そして、g. 排出 f． 捨てます。 1.特別な どちらを混合するプロセス l. 2 つの媒体 (蒸気と水、水と砂など)。一方の媒体が圧力を受けると、他方の媒体に影響を与え、それを引きずって必要な方向に押し出します。 ... ... 歴史辞典ロシア語ガリシア語論 排出 - 高速で移動する高圧の流れによる低圧媒体の同伴。 排出の効果は、流れがより高くなるということです... ... 技術翻訳者のリファレンス 排出 - 排出、そして...ロシア語のスペル辞書 排出 - (1 g)、R.、D.、平均。 ezhe/ktsii ... ロシア語のスペル辞書 噴出とは、別の液体または気体の噴流の運動エネルギーによって、液体または気体を吸い込むプロセスです。 排出 - 1.ニン。 b. ike matdenen (par belen sunyn, su belen komnyn h. b. sh.) kushylu プロセス。 bu ochrakta ber matdƙ、basym astynda bulyp、ikenchesenƙ tƙesir itƙ ƻƙm、Ưzenƙ Iyartep、ana kirƙkle yunƙleshƙ etep chigara 2. Tashu vakytynda turbinalarny Normal... ... Tatar telenen anlatmaly suzlege 排出 - ezhek/qi/ya [y/a] ... 形態素綴り辞書 排出 - 排出 排出 * 排出 - 2 つの媒体 (ガスと水など) を混合するプロセス。一方が輸送流として圧力を受け、他方に作用し、直接支持して押します。 トランジットストリームは、動作する... ジルニシー百科事典辞書によって作成されます。 小火器薬莢の反射 - NDP 薬莢の反射。 薬莢の取り出し 薬莢の取り出し 銃器の外側の薬室から薬莢を取り出すこと。 [GOST 28653 90] 容認できない、推奨されない薬莢の取り出し トピック 小型武器 同義語... ... 技術翻訳者向けガイド
原理 - 排出 - 石油とガスの大百科事典、記事、1 ページ
原理 - 排出
排出とは…排出とは何ですか？