O processo de trabalho do ejetor é o seguinte. O gás de alta pressão (ejeção), com pressão total, flui do bocal para a câmara de mistura. Durante a operação estacionária do ejetor, a pressão estática é estabelecida na seção de entrada da câmara de mistura que está sempre abaixo da pressão total do gás de baixa pressão (ejetado) .

Sob a influência de uma diferença de pressão, o gás de baixa pressão entra na câmara. A taxa de fluxo relativa deste gás, chamada de coeficiente de ejeção
, depende das áreas dos bicos, da densidade dos gases e de suas pressões iniciais, do modo de operação do ejetor. Apesar do fato de que a velocidade do gás ejetado na seção de entrada geralmente menor que a velocidade do gás ejetado , seleção adequada das áreas dos bicos E é possível obter um valor arbitrariamente grande do coeficiente de ejeção n.

Os gases ejetados e ejetados entram na câmara de mistura na forma de dois fluxos separados: em geral, podem diferir em composição química, velocidade, temperatura e pressão. Misturar fluxos significa, em última análise, equalizar os parâmetros do gás em toda a seção transversal da câmara.

Todo o processo de mistura pode ser dividido em duas etapas - inicial e principal. Assim, distinguem-se duas secções da câmara de mistura (Fig. 5). Até uma certa aproximação, o fluxo na seção inicial da câmara de mistura pode ser comparado a um jato turbulento movendo-se em um fluxo paralelo. Devido à presença de componentes transversais da velocidade pulsante característicos do movimento turbulento, os fluxos penetram uns nos outros, formando uma zona de mistura que se alarga gradualmente - a camada limite do jato. Dentro da camada limite há uma mudança suave nos parâmetros mistura de gases desde seus valores no gás ejetado até os valores no gás ejetado. Fora da camada limite, na seção inicial da câmara de mistura, existem fluxos imperturbados de gases ejetados e ejetados.

Na seção inicial da câmara, as partículas do gás ejetado são continuamente capturadas pelo jato de alta pressão e por ele arrastadas para a zona de mistura. Graças a isso, é mantido um vácuo na entrada da câmara de mistura, o que garante o fluxo de gás de baixa pressão para o ejetor.

Dependendo das dimensões relativas do ejetor, com a distância do bocal, ambas as zonas de fluxo de gás não perturbado desaparecem sucessivamente; então, na Fig. 5, o núcleo do jato ejetado é eliminado primeiro.

A uma certa distância do bico, na seção G - G, chamada de seção limite, a camada limite do jato preenche toda a seção transversal da câmara de mistura. Nesta seção não existem mais áreas de fluxos não perturbados, porém, os parâmetros do gás são significativamente diferentes ao longo do raio da câmara. Portanto, mesmo após a seção limite na seção principal da câmara de mistura, os parâmetros de fluxo continuam a ser equalizados através da seção transversal. Na seção final da câmara, localizada em média a uma distância de 8 a 12 diâmetros da câmara da seção inicial, obtém-se uma mistura de gases bastante homogênea, cuja pressão total maior que a pressão total do gás ejetado , menor será o coeficiente de ejeção n. O projeto racional do ejetor se resume a escolher suas dimensões geométricas de modo que, para determinados parâmetros iniciais e a relação entre vazões de gás, seja obtido o maior valor da pressão total da mistura, ou, para determinadas pressões iniciais e finais, obtém-se o maior coeficiente de ejeção.

Arroz. 5. Mudança no campo de velocidade ao longo do comprimento da câmara de mistura.

O diagrama acima do processo de mistura de gases em um ejetor em velocidades subsônicas não difere fundamentalmente do processo de mistura de líquidos incompressíveis em um ejetor de líquido. Como será mostrado abaixo, mesmo em grandes razões de pressão subcrítica, não apenas os padrões qualitativos, mas também muitas dependências quantitativas entre os parâmetros de um ejetor de gás praticamente não diferem dos dados correspondentes para um ejetor de líquido.

Um padrão de fluxo qualitativamente novo é observado em taxas de pressão supercríticas no bocal. No escoamento subsônico, a pressão do gás na saída do bocal é igual à pressão do ambiente, ou seja, as pressões estáticas dos gases na entrada da câmara de mistura p 1 e p 2 são iguais. Durante a saída sônica ou supersônica do gás ejetado, a pressão na saída do bocal pode diferir significativamente da pressão do gás ejetado.

Se o bocal de gás ejetor não for expansível, então, em uma relação de pressão supercrítica, a pressão estática na saída do bocal excede a pressão no ambiente - o gás ejetado.

Arroz. 6. Diagrama de fluxo na seção inicial da câmara de mistura em uma relação de pressão supercrítica no bico

Portanto, após sair do bocal A, um jato de gás ejetado B (Fig. 6), movendo-se na velocidade do som
, continua a se expandir, sua velocidade se torna supersônica e sua área de seção transversal torna-se maior que a área de seção transversal de saída do bico.

Um jato ejetor supersônico fluindo de um bocal Laval se comporta exatamente da mesma maneira se o ejetor usar um bocal supersônico com expansão incompleta. Neste caso, a velocidade do gás na saída do bocal corresponde a
, Onde
- o valor calculado da velocidade para um determinado bico Laval, determinado pela relação entre as áreas de saída e as seções críticas.

Assim, em razões de pressão superiores às calculadas para um determinado bocal, o gás ejetado na seção inicial da câmara de mistura é um jato supersônico em expansão. O fluxo de gás ejetado nesta seção se move entre o limite do jato e as paredes da câmara. Como a velocidade do fluxo ejetado na seção inicial é subsônica, ao fluir através de um “canal” estreitado, o fluxo acelera e a pressão estática nele cai.

Com a saída subsônica do jato ejetor, o maior vácuo e as velocidades máximas de fluxo foram alcançados na seção de entrada da câmara. Neste caso, o valor mínimo da pressão estática e a velocidade máxima do fluxo ejetado são alcançados em uma seção de 1", localizada a uma certa distância do bocal, onde a área do jato supersônico em expansão se torna maior. Isto seção é geralmente chamada de seção de bloqueio.

Uma característica de um jato supersônico é que sua mistura com o fluxo circundante nesta área é muito menos intensa do que a mistura de fluxos subsônicos. Isso se deve ao fato de que um jato supersônico tem maior estabilidade em comparação com um jato subsônico, e a indefinição dos limites de tal jato ocorre menos. A base física deste fenômeno pode ser facilmente compreendida usando o exemplo a seguir (Fig. 7).

Arroz. 7. Diagrama da ação da força do gás em um corpo dobrando a fronteira dos fluxos subsônico (a) e supersônico (b).

Se o limite de um fluxo subsônico for curvo devido a algum motivo (por exemplo, a influência de partículas de gás de um fluxo cocorrente), então neste local, devido a uma diminuição na área da seção transversal, a pressão estática diminui e surge uma força de pressão externa, aumentando a deformação inicial da fronteira: ao interagir com o ambiente, o jato subsônico “puxa” partículas do fluxo externo e sua fronteira rapidamente se desfoca. Em um fluxo supersônico (em relação ao ambiente externo), uma curvatura semelhante do limite e uma diminuição na seção transversal levam a um aumento na pressão; a força resultante é direcionada não para dentro, mas para fora do fluxo e tende a restaurar a posição inicial da fronteira do jato, empurrando para fora as partículas do ambiente externo.

É interessante notar que esta diferença nas propriedades dos jatos subsônicos e supersônicos pode ser observada literalmente pelo toque. Um jato subsônico atrai um objeto leve trazido para o limite, um jato supersônico a uma distância de vários calibres do bocal tem um limite “rígido”; ao tentar introduzir qualquer objeto no jato vindo de fora, uma resistência perceptível é sentida no limite bem definido do jato.

Arroz. 8. Schlieren - fotografia do fluxo na câmara de mistura de um ejetor plano durante o fluxo subsônico de gás do bocal;
,
, р 1 = р 2 .

Arroz. 9. Schlieren - fotografia do fluxo na câmara de mistura de um ejetor plano com relação de pressão supercrítica no bico P 0 = 3,4.

Na Fig. As Figuras 8 e 9 mostram fotografias do fluxo na seção inicial da câmara de mistura durante a saída subsônica e supersônica do jato ejetado. As fotografias foram tiradas em um modelo plano do ejetor; o modo foi alterado aumentando a pressão total do gás ejetado na frente do bocal a pressão constante do gás ejetado e pressão constante na saída da câmara.

As fotografias mostram a diferença entre os dois regimes de fluxo considerados na secção inicial da câmara.

Ao analisar processos e calcular parâmetros do ejetor em taxas de pressão supercríticas no bico, assumiremos que até a seção transversal de bloqueio (Fig. 6) os fluxos ejetado e ejetado fluem separadamente, sem mistura, e a mistura intensa ocorre atrás desta seção. Isto está muito próximo da imagem real do fenômeno. A seção transversal de bloqueio é uma seção transversal característica da seção de mistura inicial, e os parâmetros de fluxo nela, como será mostrado abaixo, afetam significativamente o processo de trabalho e os parâmetros do ejetor.

Com a distância do bocal, a fronteira entre os fluxos fica confusa, o núcleo supersônico do jato ejetado diminui e os parâmetros do gás gradualmente se equalizam ao longo da seção transversal da câmara.

A natureza da mistura de gases na seção principal da câmara de mistura é quase a mesma que nas relações de pressão subcrítica no bico, a velocidade da mistura de gases em uma ampla gama de parâmetros iniciais do gás permanece menor que a velocidade do som. Porém, quando a razão das pressões iniciais do gás aumenta acima de um determinado valor determinado para cada ejetor, o fluxo da mistura na seção principal da câmara torna-se supersônico e pode permanecer supersônico até o final da câmara de mistura. As condições para a transição do fluxo subsônico para supersônico de uma mistura de gases, como será mostrado abaixo, estão intimamente relacionadas ao fluxo de gases na seção de fechamento.

Estas são as características do processo de mistura de gases em taxas de pressão de gás supercríticas no bocal de ejeção. Observe que por razão de pressão no bico queremos dizer a razão entre a pressão total do gás ejetado à pressão estática do fluxo ejetado na seção de entrada da câmara de mistura , que depende da pressão total e dada velocidade .

O mais , maior (a uma razão constante das pressões totais do gás) a razão de pressão no bico:

Aqui
é uma função dinâmica de gases bem conhecida.

Assim, o regime supercrítico de saída do gás ejetado do bico pode existir mesmo quando a razão entre as pressões totais iniciais do gás
abaixo do valor crítico.

Independentemente das características do fluxo dos gases durante a mistura, a velocidade dos gases é equalizada ao longo da seção transversal da câmara através da troca de impulsos entre as partículas que se movem em velocidades mais altas e mais baixas. Este processo é acompanhado de perdas. Além das perdas hidráulicas usuais por atrito contra as paredes dos bicos e da câmara de mistura, o processo de trabalho do ejetor é caracterizado por perdas associadas à própria essência do processo de mistura.

Vamos determinar a mudança na energia cinética que ocorre quando dois fluxos de gás são misturados, cuja segunda vazão mássica e a velocidade inicial são iguais a G 1, G 2, respectivamente, E . Se assumirmos que a mistura dos fluxos ocorre a pressão constante (isso é possível tanto com um perfil especial da câmara quanto com a mistura de jatos livres), a quantidade de movimento da mistura deve ser igual à soma do inicial quantidades de movimento dos fluxos:

A energia cinética da mistura gasosa é igual a

É fácil verificar que este valor é menor que a soma das energias cinéticas dos fluxos antes da mistura, igual a

pela quantia

. (2)

Magnitude
representa a perda de energia cinética associada ao processo de mistura de fluxos. Estas perdas são semelhantes às perdas de energia no impacto de corpos inelásticos. Independentemente da temperatura, densidade e outros parâmetros dos fluxos, as perdas, conforme mostrado pela fórmula (2), são maiores quanto maior for a diferença nas velocidades dos fluxos de mistura. Disto podemos concluir que a uma determinada velocidade do gás ejetado e a uma determinada vazão relativa do gás ejetado
(coeficiente de ejeção) para obter as menores perdas, ou seja, o maior valor da pressão total da mistura gasosa, é aconselhável aumentar de modo a aproximar a velocidade do gás ejetado o mais próximo possível da velocidade do gás ejetado na entrada da câmara de mistura. Como veremos abaixo, isso realmente leva ao processo de mistura mais favorável.

Arroz. 10. Mudança na pressão estática ao longo do comprimento da câmara de mistura durante o fluxo subsônico de gases.

Ao misturar gases na câmara de mistura cilíndrica do ejetor, a pressão estática dos gases não permanece constante. Para determinar a natureza da mudança na pressão estática em uma câmara de mistura cilíndrica, comparamos os parâmetros de fluxo em duas seções arbitrárias da câmara 1 e 2, localizadas a diferentes distâncias do início da câmara (Fig. 10). É óbvio que na seção 2, localizada a uma distância maior da seção de entrada da câmara, o campo de velocidade é mais uniforme do que na seção 1. Se assumirmos que para ambas as seções
(para a seção principal da câmara, onde a pressão estática muda ligeiramente, isso corresponde aproximadamente à realidade), então a partir da condição de igualdade das segundas vazões de gás

segue-se que nas seções 1 e 2 a velocidade média do fluxo da área permanece constante

.(3)

. (4)

É fácil verificar que quando
, ou seja no caso de um campo de velocidade uniforme na seção F, o valor igual a um. Em todos os outros casos, o numerador em (4) é maior que o denominador e
.

Valor valor pode servir como uma característica do grau de irregularidade do campo de velocidade em uma determinada seção: quanto mais irregular o campo , o mais . Chamaremos a quantidade coeficiente de campo.

Voltando à Fig. 10, agora é fácil concluir que o valor do coeficiente de campo na seção 1 é maior que na seção 2. As quantidades de movimento nas seções 1 e 2 são determinadas pelas integrais

Porque
, então segue

(5)

Assim, a quantidade de movimento no fluxo quando o campo de velocidade é nivelado durante o processo de mistura diminui, apesar do fato de que a vazão total e a velocidade média da área
permanece constante.

Vamos agora escrever a equação do momento para o fluxo entre as seções 1 e 2:

.

Com base na desigualdade (5), o lado esquerdo desta equação é sempre positivo. Segue que
isto é, a equalização do campo de velocidade na câmara de mistura cilíndrica é acompanhada por um aumento na pressão estática; na seção de entrada da câmara há uma pressão reduzida em comparação com a pressão na saída da câmara. Esta propriedade do processo é utilizada diretamente nos ejetores mais simples, constituídos por um bocal e uma câmara de mistura cilíndrica, como, por exemplo, mostrado na Fig. 10. Devido à presença de vácuo na entrada da câmara, este ejetor suga o ar da atmosfera e a seguir a mistura é devolvida à atmosfera. Na Fig. A Figura 10 também mostra a mudança na pressão estática ao longo do comprimento da câmara ejetora.

A conclusão qualitativa obtida é válida nos casos em que a mudança na densidade do gás na seção considerada do processo de mistura é insignificante, pelo que podemos assumir aproximadamente
. No entanto, em alguns casos de mistura de gases de temperaturas significativamente diferentes, quando há uma grande irregularidade de densidade ao longo da seção transversal, bem como em velocidades supersônicas na seção principal de mistura, quando a densidade muda visivelmente ao longo do comprimento da câmara, São possíveis modos de operação do ejetor nos quais a pressão estática do gás durante o processo de mistura não aumenta nem diminui.

Se a câmara de mistura não for cilíndrica, como assumido acima, mas tiver uma área de secção transversal que varia ao longo do seu comprimento, então pode ser obtida uma alteração arbitrária na pressão estática ao longo do seu comprimento.

O principal parâmetro geométrico de um ejetor com câmara de mistura cilíndrica é a razão entre as áreas das seções de saída dos bicos dos gases ejetados e ejetados

,

onde F 3 é a área da seção transversal da câmara de mistura cilíndrica.

Ejetor com alto valor , ou seja, com área de câmara relativamente pequena, é de alta pressão, mas não pode trabalhar com grandes coeficientes de ejeção; ejetor com pequeno permite sugar uma grande quantidade de gás, mas não aumenta muito sua pressão.

O segundo parâmetro geométrico característico do ejetor é o grau de expansão do difusor
- a relação entre a área da seção transversal na saída do difusor e a área na entrada do mesmo. Se o ejetor operar a uma determinada pressão estática na saída do difusor, por exemplo, durante a exaustão para a atmosfera ou para um reservatório com pressão de gás constante, então o grau de expansão do difusor f afeta significativamente todos os parâmetros do ejetor. Com o aumento de f neste caso, a pressão estática na câmara de mistura diminui, a velocidade de ejeção e o coeficiente de ejeção aumentam com uma alteração não muito significativa na pressão total da mistura. Claro, isso só é verdade até o momento em que a velocidade do som é atingida em qualquer seção do ejetor.

O terceiro parâmetro geométrico do ejetor é o comprimento relativo da câmara de mistura
- não está incluído nos métodos convencionais de cálculo do ejetor, embora afete significativamente os parâmetros do ejetor, determinando a integridade da equalização dos parâmetros da mistura ao longo da seção transversal. Abaixo assumiremos que o comprimento da câmara é suficientemente grande
e coeficiente de campo na sua seção de saída está próximo da unidade.

Fluxo fascinante com mais alta pressão movendo-se em ambientes de alta velocidade e baixa pressão

Animação

Descrição

O efeito da ejeção é que um fluxo com maior pressão, movendo-se em alta velocidade, carrega consigo um meio de baixa pressão. O fluxo arrastado é denominado ejetado. No processo de mistura de dois meios, as velocidades se equalizam, o que geralmente é acompanhado por um aumento na pressão.

A principal característica do processo físico é que a mistura dos fluxos ocorre em altas velocidades do fluxo ejetado (ativo).

Como os jatos coaxiais não se propagam em uma atmosfera com pressão constante, mas são limitados pelas paredes do canal ou câmaras de mistura, o momento axial médio calculado sobre a taxa de fluxo de massa não é mantido constante e a pressão estática pode variar ao longo do x eixo. Enquanto a velocidade do fluxo de ejeção for maior que a velocidade do fluxo de ejeção em uma câmara de mistura de raio constante, haverá um aumento na pressão na direção x, onde os núcleos são absorvidos devido à rápida mistura do camadas de cisalhamento (o núcleo é a parte do fluxo direto que entra no canal).

O processo de mistura de fluxos na câmara ejetora é ilustrado esquematicamente na Fig. 1.

Mistura de fluxos na câmara ejetora

Arroz. 1

Na seção 0 - 0, coincidindo com o início da câmara de mistura, as velocidades médias do fluxo de trabalho (ejeção) V E e do fluxo de sucção (ejeção) V EJ são iniciais. Atrás desta seção está a seção inicial da mistura do fluxo, onde o núcleo da velocidade do fluxo de trabalho, não coberto pelo processo de mistura, é preservado no centro. Dentro do núcleo, as taxas de fluxo são constantes e iguais velocidade média saída do bocal V E .

Um núcleo semelhante de velocidades constantes pode ser observado dentro da região anular coberta pelo fluxo de sucção. Entre essas áreas de velocidades constantes existe uma zona de troca turbulenta, onde as velocidades do fluxo mudam constantemente de V E no núcleo do fluxo de trabalho para V EJ na zona do fluxo de sucção. A seção inicial termina no ponto onde o núcleo do fluxo de trabalho se distancia.

Quando os pontos de cunha do núcleo de velocidade do fluxo de trabalho e do núcleo de velocidade do fluxo de sucção não coincidem, surge uma seção de transição entre as seções inicial e principal, dentro da qual existe apenas uma das zonas de velocidades constantes.

A mistura dos fluxos na câmara ejetora é acompanhada por mudanças na pressão média ao longo do caminho do fluxo. À medida que o perfil da distribuição transversal das velocidades do fluxo se nivela e a velocidade média do fluxo total diminui de seção para seção, a pressão aumenta.

O aumento da pressão na zona de mistura de um canal de raio constante sem levar em conta o atrito superficial na parede pode ser determinado pela fórmula:

,

onde p 0 é a pressão na seção 0-0;

p 1 - pressão na seção 1-1 (Fig. 1);

r é a densidade da substância;

V E - velocidade do fluxo de trabalho;

V A - vazão de sucção;

E E é a razão entre as áreas do bico e da câmara (expansão relativa).

O efeito se manifesta, por exemplo, em um tubo cilíndrico na presença de pelo menos dois fluxos de jato com velocidades diferentes.

O fluxo de material assume a forma de um canal ou câmara onde os fluxos são misturados.

Características de tempo

Tempo de inicialização (log de -1 a 1);

Tempo de vida (log tc de 1 a 9);

Tempo de degradação (log td de -1 a 1);

Tempo de desenvolvimento ideal (log tk de 1 a 6).

Diagrama:

Implementações técnicas do efeito

Implementação técnica do efeito de ejeção

Para implementar tecnicamente o efeito de ejeção, basta direcionar o fluxo de ar do aspirador doméstico para o tubo de entrada do sistema mostrado na Fig. 2.

O sistema de ejeção mais simples

Arroz. 2

O sistema de ejeção mais simples está incluído na embalagem dos aspiradores domésticos soviéticos

1- tubo com ejeção de fluxo de ar;

2 - tubo para abastecimento do líquido ejetado;

3 - reservatório com líquido ejetado;

4 - fluxo de ar;

5 - cone de pulverização do líquido ejetado.

A rarefação de Bernoulli no fluxo de ar retira líquido (solução aquosa colorida) do reservatório, e o fluxo de ar o pulveriza arrancando gotas da extremidade do tubo de abastecimento. A diferença de altura entre o nível do líquido no tanque e o ponto de pulverização (extremidade do tubo) é de 10 a 15 cm. O diâmetro interno do tubo de fluxo de gás é de 30 a 40 mm, o tubo de alimentação é de 2 a 3 mm.

Aplicando um efeito

O aumento da pressão do fluxo ejetado sem energia mecânica direta é utilizado em dispositivos a jato que são utilizados em diversos ramos da tecnologia: em usinas de energia - em dispositivos de combustão de combustível (queimadores de injeção de gás); no sistema de alimentação de caldeiras a vapor (bombas de jato de água anticavitação); aumentar a pressão das extrações de turbinas (compressores a jato de vapor); para aspirar o ar do condensador (ejetores de jato de vapor e jato de água); em sistemas de refrigeração a ar de geradores; em instalações de aquecimento; como misturadores para aquecimento de água; em engenharia de aquecimento industrial - em sistemas de abastecimento de combustível, combustão e abastecimento de ar para fornos, instalações de bancada para testes de motores; em unidades de ventilação - para criar um fluxo contínuo de ar através de dutos e ambientes; em instalações de abastecimento de água - para captação de água de poços profundos; para transporte de materiais sólidos a granel e líquidos.

Literatura

1. Física. Grande Dicionário Enciclopédico.- M.: Grande Enciclopédia Russa, 1999.- P.90, 460.

2. Novo Dicionário Politécnico... - M.: Grande Enciclopédia Russa, 2000. - P.20, 231, 460.

Palavras-chave

• ejeção
• capturar
• fluxo
• quociente de vazão
• camada limite turbulenta
• misturando
• pressão

Seções de ciências naturais:

Efeito de ejeção - 1. o processo de mistura de dois meios quaisquer, em que um meio, estando sob pressão, afeta o outro e o arrasta na direção desejada. 2. restauração artificial da pressão da água durante cheias e inundações de longo prazo para operação normal das turbinas.Uma característica do processo físico é que a mistura dos fluxos ocorre em altas velocidades do fluxo ejetado (ativo).

Aplicando um efeito. Aumentar a pressão do fluxo ejetado sem energia mecânica direta é usado em dispositivos jato de tinta , que são utilizados em diversos ramos da tecnologia:

· em usinas de energia - em dispositivos de combustão de combustível(queimadores com injeção de gás);

· no sistema de alimentação de caldeiras a vapor (anticavitação bombas de jato de água);

· aumentar a pressão das extrações de turbinas ( compressores a jato de vapor);

· para aspirar o ar do condensador ( ejetores a jato de vapor e água);

· em sistemas de refrigeração de ar de geradores;

· em instalações de aquecimento;

· como misturadores para aquecimento de água;

· em engenharia de aquecimento industrial - em sistemas de abastecimento de combustível, combustão e abastecimento de ar para fornos, instalações de bancada para testes de motores;

· em unidades de ventilação - para criar um fluxo contínuo de ar através de canais e salas;

· em instalações de abastecimento de água - para captação de água de poços profundos;

· para transporte de materiais sólidos a granel e líquidos.

Giroscópio(ou um pião) é um corpo massivo simétrico girando em alta velocidade em torno de um eixo de simetria .
Efeito giroscópico - preservação, via de regra, direções eixo de rotação corpos em rotação livre e rápida, acompanhados sob certas condições, como precessão (movendo o eixo ao longo de uma superfície cônica circular), e nutação (movimentos oscilatórios (tremores) do eixo de rotação;

Força centrífuga- a força que, quando um corpo se move ao longo de uma linha curva, obriga o corpo a sair da curva e continuar seu caminho tangencialmente a ela. A força centrípeta é oposta à força central, fazendo com que um corpo que se move ao longo de uma curva se esforce para se aproximar do centro; a partir da interação dessas duas forças, o corpo recebe movimento curvilíneo.

Efeito Doppler - uma mudança na frequência e no comprimento das ondas registradas por um receptor, causada pelo movimento de sua fonte e/ou pelo movimento do receptor.

Aplicação: determinar a distância até um objeto, a velocidade de um objeto, a temperatura de um objeto.

Difusão- penetração mútua de substâncias em contato devido ao movimento térmico das partículas da substância. A difusão ocorre em gases, líquidos e sólidos.

Aplicativo: em cinética química e tecnologia para regulação reações químicas, nos processos de evaporação e condensação, para colagem de substâncias.

Pressão hidrostática- pressão em qualquer ponto de um fluido em repouso. Igual à soma da pressão na superfície livre (atmosférica) e da pressão da coluna líquida localizada acima do ponto em questão. É igual em todas as direções (lei de Pascal). Determina a força hidrostática (força de empuxo, força de apoio) da embarcação.

Um ejetor é um dispositivo projetado para transferir energia cinética de um meio movendo-se a uma velocidade mais alta para outro. A operação deste dispositivo é baseada no princípio de Bernoulli. Isto significa que a unidade é capaz de criar uma pressão reduzida na seção cônica de um meio, o que, por sua vez, causará sucção no fluxo de outro meio. Assim, ele é transferido e depois retirado do local de absorção do primeiro meio.

Informações gerais sobre o dispositivo

Um ejetor é um dispositivo pequeno, mas muito eficaz, que funciona em conjunto com uma bomba. Se falamos de água, então, naturalmente, usa-se uma bomba d'água, mas também pode funcionar em conjunto com uma bomba de vapor, uma bomba de vapor-óleo, uma bomba de vapor-mercúrio ou uma bomba de mercúrio líquido.

A utilização deste equipamento é aconselhável se aquífero fica bem profundo. Em tais situações, na maioria das vezes acontece que o equipamento de bombeamento convencional não consegue fornecer água à casa ou fornece pouca pressão. Um ejetor ajudará a resolver este problema.

Tipos

Um ejetor é um equipamento bastante comum e, portanto, existem vários tipos diferentes deste dispositivo:

• O primeiro é o vapor. Destina-se à aspiração de gases e espaços confinados, bem como à manutenção de vácuo nestes espaços. O uso dessas unidades é generalizado em diversas indústrias técnicas.
• O segundo é o jato de vapor. Este dispositivo utiliza a energia de um jato de vapor, com o qual é capaz de sugar líquido, vapor ou gás de um espaço confinado. O vapor que sai do bico em alta velocidade carrega consigo a substância em movimento. Mais frequentemente usado em várias embarcações e navios para sucção rápida de água.
• Um ejetor de gás é um dispositivo cujo princípio de funcionamento se baseia no fato de que o excesso de pressão de gases de alta pressão é utilizado para comprimir gases de baixa pressão.

Ejetor para sucção de água

Se falamos sobre extração de água, então um ejetor para bomba d'água é o mais usado. O fato é que, se depois a água ficar abaixo de sete metros, uma bomba d'água comum aguentará com grande dificuldade. Claro, você pode comprar imediatamente bomba submersível, cujo desempenho é muito superior, mas é caro. Mas com a ajuda de um ejetor você pode aumentar a potência de uma unidade existente.

Vale ressaltar que o design deste dispositivo é bastante simples. A produção de um aparelho caseiro também continua sendo uma tarefa muito real. Mas para isso você terá que trabalhar muito nos desenhos do ejetor. O princípio básico de funcionamento deste aparelho simplesé que dá aceleração adicional ao fluxo de água, o que leva a um aumento no fornecimento de líquido por unidade de tempo. Em outras palavras, a tarefa da unidade é aumentar a pressão da água.

Componentes

A instalação de um ejetor aumentará bastante o nível ideal de entrada de água. Os indicadores serão aproximadamente iguais a 20 a 40 metros de profundidade. Outra vantagem deste dispositivo específico é que o seu funcionamento requer muito menos eletricidade do que, por exemplo, seria necessária uma bomba mais eficiente.

O próprio ejetor da bomba consiste nas seguintes partes:

• câmara de sucção;
• difusor;
• bocal estreitado.

Princípio da Operação

O princípio de funcionamento do ejetor é inteiramente baseado no princípio de Bernoulli. Esta afirmação afirma que se você aumentar a velocidade de um fluxo, sempre se formará uma área de baixa pressão ao seu redor. Por causa disso, um efeito como a descarga é alcançado. O próprio líquido passará pelo bico. O diâmetro desta peça é sempre menor que as dimensões do resto da estrutura.

É importante compreender aqui que mesmo um ligeiro estreitamento acelerará significativamente o fluxo de água que entra. A seguir, a água entrará na câmara do misturador, onde criará uma pressão reduzida. Devido à ocorrência deste processo, acontecerá que o líquido entrará no misturador pela câmara de sucção, cuja pressão será muito maior. Este é o princípio do ejetor, se o descrevermos brevemente.

É importante observar aqui que a água não deve entrar no dispositivo de uma fonte direta, mas da própria bomba. Ou seja, a unidade deve ser montada de forma que parte da água que é levantada pela bomba fique no próprio ejetor, passando pelo bocal. Isso é necessário para que seja possível fornecer energia cinética constante à massa de líquido que precisa ser elevada.

Graças ao trabalho desta forma, será mantida uma aceleração constante do fluxo de matéria. Uma das vantagens é que usar um ejetor para a bomba economizará uma grande quantidade de energia elétrica, já que a estação não funcionará no limite.

Tipo de dispositivo de bomba

Dependendo da localização, pode haver um tipo integrado ou remoto. Não existem grandes diferenças estruturais entre os locais de instalação, no entanto, algumas pequenas diferenças ainda se farão sentir, uma vez que a instalação da estação em si sofrerá pequenas alterações, bem como o seu desempenho. Claro, o nome deixa claro que os ejetores embutidos são instalados dentro da própria estação ou nas proximidades dela.

Este tipo de unidade é bom porque não é necessário alocar espaço adicional para sua instalação. A instalação do ejetor propriamente dito também não precisa ser realizada, pois ele já vem embutido, bastando instalar a própria estação. Outra vantagem desse dispositivo é que ele estará muito bem protegido de diversos tipos de contaminação. A desvantagem é que este tipo de dispositivo cria muito ruído.

Comparação de modelos

O equipamento remoto será um pouco mais difícil de instalar e você terá que reservar um local separado para sua localização, mas a quantidade de ruído, por exemplo, será significativamente reduzida. Mas existem outras desvantagens. Os modelos remotos podem fornecer operação eficaz apenas em profundidades de até 10 metros. Os modelos integrados são inicialmente projetados para fontes não muito profundas, mas a vantagem é que eles criam uma pressão bastante poderosa, o que leva a mais uso eficaz líquidos.

O jato gerado é suficiente não só para necessidades domésticas, mas também para operações como irrigação, por exemplo. Nível aumentado o ruído do modelo integrado é um dos problemas mais significativos que você terá que resolver. Na maioria das vezes, o problema é resolvido instalando-o junto com o ejetor em um prédio separado ou em um caixão de poço. Você também terá que se preocupar com um motor elétrico mais potente para essas estações.

Conexão

Se falamos em conectar um ejetor remoto, você terá que realizar as seguintes operações:

• Colocando um tubo adicional. Esta instalação é necessária para garantir a circulação da água desde a linha de pressão até a instalação de captação de água.
• O segundo passo é conectar um tubo especial à porta de sucção da estação de captação de água.

Mas conectar a unidade embutida não será diferente do processo normal de instalação estação de bombeamento. Todos os procedimentos necessários para conectar os tubos ou tubulações necessários são realizados na fábrica.

Ejetor - o que é isso? Descrição, dispositivo, tipos e recursos. Qual é a diferença entre injeção e ejeção?

Injeção

INJEÇÃO (a. injeção; n. Injeção, Einspritzung; f. injeção; i. inyeccion) é o processo de mistura contínua de dois fluxos de substâncias e transferência da energia do fluxo de injeção (de trabalho) para o injetado com a finalidade de injetando-o em vários dispositivos, tanques e tubulações. Os fluxos mistos podem estar nas fases gás, vapor e líquida e ser de fase igual, fase diferente e fase variável (por exemplo, vapor-água). Os dispositivos a jato (bombas) usados ​​para injeção são chamados de injetores. O fenômeno da injeção é conhecido desde o século XVI. Do início do século XIX. O processo de injeção foi utilizado industrialmente para aumentar a tração nas chaminés de locomotivas a vapor.

Os fundamentos da teoria da injeção foram lançados nos trabalhos do cientista alemão G. Zeiner e do cientista inglês W. J. M. Rankin na década de 70. século 19 Na URSS, a partir de 1918, uma contribuição significativa para o desenvolvimento da teoria e prática da injeção foi feita por A. Ya. Milovich, N. I. Galperin, S. A. Khristianovich, E. Ya. Sokolov, P. N. Kamenev e outros. e os fluxos injetados em diferentes velocidades são acompanhados por uma perda significativa de energia cinética devido ao impacto e sua conversão em energia térmica, equalização das velocidades e aumento da pressão do fluxo injetado. A injeção é descrita pelas leis de conservação de energia, massa e momento. Neste caso, a perda de energia por impacto é proporcional ao quadrado da diferença nas vazões no início da mistura. Se for necessário misturar rápida e completamente dois meios homogêneos, a velocidade da massa do fluxo de trabalho deve exceder a velocidade da massa do injetado em 2-3 vezes. Em alguns casos, durante a injeção, junto com o processo hidrodinâmico, também ocorre um processo térmico com transferência de energia térmica para o injetado pelo fluxo de trabalho, por exemplo, ao aquecer líquidos com vapor com mistura intensiva dos meios - líquido e condensado .

O princípio da injeção é que a pressão P1 e a velocidade linear média u1 do fluxo de injeção (de trabalho) de gás ou líquido que se move através do tubo mudam na seção estreitada. A vazão aumenta (u2>u1), a pressão (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.

Ao injetar com fases variáveis ​​​​do meio, por exemplo, com condensação do vapor de trabalho do contato com um líquido injetado frio, é possível criar uma pressão do fluxo misto que excede a pressão do fluxo de trabalho. Neste caso, o trabalho despendido na injeção é realizado não só pela energia do jato, mas também pela pressão externa quando o volume do vapor de trabalho condensado é reduzido, bem como pela conversão de sua energia térmica em energia potencial de o fluxo misto. Em comparação com métodos mecânicos de mistura, aquecimento, compressão e bombeamento de vários meios, a injeção é simples, mas requer 2 a 3 vezes mais energia. Para obter informações sobre como usar a injeção, consulte o artigo Injetor.

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princípio de funcionamento e design da bomba ejetora

Ejetor - o que é isso? Esta questão surge frequentemente entre os proprietários de casas de campo e dachas no processo de organização de um sistema autônomo de abastecimento de água. A fonte de água que entra em tal sistema, via de regra, é um poço ou poço pré-perfurado, cujo líquido deve não apenas ser elevado à superfície, mas também transportado por meio de uma tubulação. Para solucionar esses problemas, é utilizado todo um complexo técnico, composto por uma bomba, um conjunto de sensores, filtros e um ejetor de água, instalado caso seja necessário bombear o líquido da fonte de uma profundidade superior a dez metros.

Em que casos é necessário um ejetor?

Antes de lidar com a questão do que é um ejetor, você deve descobrir por que é necessária uma estação de bombeamento equipada com ele. Essencialmente, um ejetor (ou bomba ejetora) é um dispositivo no qual a energia do movimento de um meio movendo-se em alta velocidade é transferida para outro meio. Assim, o princípio de funcionamento de uma estação de bombeamento ejetora é baseado na lei de Bernoulli: se uma pressão reduzida de um meio for criada em uma seção estreita da tubulação, isso causará a sucção de outro meio no fluxo formado e sua transferência da sucção apontar.

Todos sabem bem: quanto maior a profundidade da fonte, mais difícil é levar a água dela até a superfície. Via de regra, se a profundidade da fonte for superior a sete metros, uma bomba de superfície convencional terá dificuldade em desempenhar suas funções. Claro que para resolver este problema pode-se usar uma bomba submersível mais produtiva, mas é melhor ir por outro caminho e adquirir um ejetor para estação elevatória de superfície, melhorando significativamente as características do equipamento utilizado.

Ao utilizar uma estação de bombeamento com ejetor, a pressão do líquido na tubulação principal aumenta, enquanto é utilizada a energia do fluxo rápido do meio líquido que flui através de seu ramal separado. Os ejetores, via de regra, funcionam em conjunto com bombas do tipo jato - jato de água, mercúrio líquido, mercúrio a vapor e óleo a vapor.

Um ejetor para estação elevatória é especialmente relevante se for necessário aumentar a potência de uma instalação já instalada ou planejada de uma estação com bomba de superfície. Nesses casos, a instalação do ejetor permite aumentar a profundidade de captação de água do reservatório para 20–40 metros.

Visão geral e operação de uma estação de bombeamento com ejetor externo

Tipos de dispositivos ejetores

De acordo com seu projeto e princípio de funcionamento, as bombas ejetoras podem pertencer a uma das seguintes categorias.

Com a ajuda de tais dispositivos ejetores, os meios gasosos são bombeados para fora de espaços confinados e um estado de ar rarefeito é mantido. Os dispositivos que operam com este princípio têm uma ampla gama de aplicações.

Jato a vapor

Nesses dispositivos, a energia de um jato de vapor é usada para sugar meios gasosos ou líquidos de um espaço confinado. O princípio de funcionamento deste tipo de ejetor é que o vapor que escapa do bocal da instalação em alta velocidade carrega consigo o meio transportado que sai por um canal anular localizado ao redor do bocal. As estações de bombeamento ejetoras deste tipo são usadas principalmente para bombeamento rápido de água das instalações dos navios para diversos fins.

Na indústria do gás são utilizadas estações com ejetor deste tipo, cujo princípio de funcionamento se baseia no fato de que a compressão de um meio gasoso, inicialmente sob baixa pressão, ocorre devido a gases de alta pressão. O processo descrito ocorre na câmara de mistura, de onde o fluxo do meio bombeado é direcionado para o difusor, onde é desacelerado e, consequentemente, a pressão aumenta.

Recursos de design e princípio de operação

Os elementos de design do ejetor remoto da bomba são:

• uma câmara para a qual o meio bombeado é sugado;
• unidade de mistura;
• difusor;
• um bico cuja seção transversal diminui.

Como funciona qualquer ejetor? Conforme mencionado acima, tal dispositivo opera de acordo com o princípio de Bernoulli: se a velocidade do fluxo de um meio líquido ou gasoso aumenta, forma-se ao seu redor uma área caracterizada por baixa pressão, o que contribui para o efeito de rarefação.

Assim, o princípio de funcionamento de uma estação elevatória equipada com dispositivo ejetor é o seguinte:

• O meio líquido bombeado pela unidade ejetora entra nesta através de um bico cuja seção transversal é menor que o diâmetro da linha de entrada.
• Passando para a câmara do misturador através de um bico de diâmetro decrescente, o fluxo do meio líquido adquire uma aceleração perceptível, o que contribui para a formação de uma área com pressão reduzida em tal câmara.
• Devido à ocorrência de um efeito de vácuo no misturador ejetor, um meio líquido sob maior pressão é sugado para dentro da câmara.

Se você decidir equipar uma estação de bombeamento com um dispositivo como um ejetor, lembre-se de que o meio líquido bombeado não entra por um poço ou poço, mas por uma bomba. O próprio ejetor é posicionado de forma que parte do líquido que foi bombeado para fora do poço ou poço por meio de uma bomba seja devolvida à câmara do misturador através de um bico cônico. A energia cinética do fluxo líquido que entra na câmara do misturador ejetor através de seu bico é transferida para a massa do meio líquido sugado pela bomba do poço ou poço, garantindo assim uma aceleração constante de seu movimento ao longo da linha de entrada. Parte do fluxo do líquido, que é bombeado por uma estação elevatória com ejetor, entra na tubulação de recirculação e o restante vai para o sistema de abastecimento de água atendido por tal estação.

Depois de entender como funciona uma estação de bombeamento equipada com ejetor, você entenderá que é necessária menos energia para elevar a água à superfície e transportá-la por meio de uma tubulação. Assim, não só aumenta a eficiência do uso do equipamento de bombeamento, mas também aumenta a profundidade a partir da qual o meio líquido pode ser bombeado. Além disso, ao usar um ejetor que aspira líquido por conta própria, a bomba fica protegida contra funcionamento a seco.

O projeto de uma estação elevatória com ejetor inclui uma torneira instalada no tubo de recirculação. Usando essa válvula, que regula o fluxo de líquido que flui para o bico ejetor, você pode controlar a operação deste dispositivo.

Tipos de ejetores no local de instalação

Ao adquirir um ejetor para equipar uma estação elevatória, lembre-se que tal dispositivo pode ser embutido ou externo. O desenho e o princípio de funcionamento destes dois tipos de ejetores praticamente não diferem, as diferenças estão apenas no local de sua instalação. Os ejetores integrados podem ser colocados dentro da carcaça da bomba ou montados próximos a ela. A bomba de ejeção integrada tem uma série de vantagens, que incluem:

• espaço mínimo necessário para instalação;
• boa proteção do ejetor contra contaminação;
• não há necessidade de instalação de filtros adicionais que protejam o ejetor de inclusões insolúveis contidas no líquido bombeado.

Entretanto, deve-se ter em mente que os ejetores embutidos demonstram alta eficiência se forem utilizados para bombear água de fontes de pouca profundidade - até 10 metros. Outra desvantagem significativa das estações elevatórias com ejetores embutidos é que produzem bastante ruído durante o seu funcionamento, por isso é recomendável colocá-las em uma sala separada ou em um caixão de poço aquoso. Deve-se ter em mente também que o projeto de um ejetor deste tipo envolve a utilização de um motor elétrico mais potente, que aciona a própria unidade de bombeamento.

Um ejetor remoto (ou externo), como o próprio nome sugere, é instalado a uma certa distância da bomba, podendo ser bastante grande e atingir até cinquenta metros. Os ejetores do tipo remoto, via de regra, são colocados diretamente no poço e conectados ao sistema por meio de um tubo de recirculação. Uma estação de bombeamento com ejetor remoto também requer o uso de um tanque de armazenamento separado. Este tanque é necessário para garantir que a água esteja sempre disponível para recirculação. A presença de tal tanque, além disso, permite reduzir a carga da bomba com ejetor remoto e reduzir a quantidade de energia necessária ao seu funcionamento.

A utilização de ejetores do tipo remoto, cuja eficiência é ligeiramente inferior à dos dispositivos embutidos, permite bombear um meio líquido de poços de considerável profundidade. Além disso, se você fizer uma estação elevatória com ejetor externo, ela não poderá ser colocada nas imediações do poço, mas poderá ser montada a uma distância da fonte de captação de água, que pode ser de 20 a 40 metros. É importante que a localização do equipamento de bombeamento a uma distância tão significativa do poço não afete a eficiência de seu funcionamento.

Fabricação de um ejetor e sua conexão com equipamentos de bombeamento

Depois de entender o que é um ejetor e estudar o princípio de seu funcionamento, você entenderá que pode fazer este dispositivo simples com suas próprias mãos. Por que fazer um ejetor com as próprias mãos se você pode comprá-lo sem problemas? É tudo uma questão de economizar. Encontrar desenhos a partir dos quais você mesmo possa fazer tal dispositivo não apresenta nenhum problema específico e, para fazê-lo, você não precisa de consumíveis caros e equipamentos complexos.

Como fazer um ejetor e conectá-lo à bomba? Para isso você precisa preparar os seguintes componentes:

• camiseta feminina;
• União;
• acoplamentos, cotovelos e outros elementos de montagem.

O ejetor é fabricado de acordo com o seguinte algoritmo.

1. Um encaixe é aparafusado na parte inferior do tee, e isso é feito de forma que o tubo estreito deste último fique dentro do tee, mas não se projete no verso. A distância da extremidade do tubo estreito da conexão até a extremidade superior do T deve ser de cerca de dois a três milímetros. Se a conexão for muito longa, a extremidade do tubo estreito é retificada; se for curta, é estendida com um tubo de polímero.
2. Um adaptador com rosca externa é aparafusado na parte superior do T, que se conectará à linha de sucção da bomba.
3. Uma curva em forma de ângulo é aparafusada na parte inferior do tee com o encaixe já instalado, que se conectará ao tubo de recirculação do ejetor.
4. Uma curva em forma de ângulo também é aparafusada no ramal lateral do tee, ao qual é conectado um tubo que fornece água do poço por meio de uma pinça.

Todas as conexões roscadas feitas durante a fabricação de um ejetor artesanal devem ser vedadas, o que é garantido pelo uso de fita FUM. Na tubulação por onde será retirada a água da fonte, deverá ser colocada uma válvula de retenção e um filtro de malha, que protegerá o ejetor de entupimentos. Para as tubulações com as quais o ejetor será conectado à bomba e ao tanque de armazenamento, que garantem a recirculação da água no sistema, pode-se optar por produtos tanto em metal-plástico quanto em polietileno. Na segunda opção, a instalação não requer pinças, mas sim elementos de crimpagem especiais.

Depois de feitas todas as conexões necessárias, o ejetor caseiro é colocado no poço e todo o sistema de tubulação é abastecido com água. Somente depois disso poderá ser realizado o primeiro acionamento da estação elevatória.

O que é? Descrição, dispositivo, tipos e recursos

Um ejetor é um dispositivo projetado para transferir energia cinética de um meio movendo-se a uma velocidade mais alta para outro. A operação deste dispositivo é baseada no princípio de Bernoulli. Isto significa que a unidade é capaz de criar uma pressão reduzida na seção cônica de um meio, o que, por sua vez, causará sucção no fluxo de outro meio. Assim, ele é transferido e depois retirado do local de absorção do primeiro meio.

Informações gerais sobre o dispositivo

Um ejetor é um dispositivo pequeno, mas muito eficaz, que funciona em conjunto com uma bomba. Se falamos de água, então, naturalmente, usa-se uma bomba d'água, mas também pode funcionar em conjunto com uma bomba de vapor, uma bomba de vapor-óleo, uma bomba de vapor-mercúrio ou uma bomba de mercúrio líquido.

A utilização deste equipamento é aconselhável se o aquífero for bastante profundo. Em tais situações, na maioria das vezes acontece que o equipamento de bombeamento convencional não consegue fornecer água à casa ou fornece pouca pressão. Um ejetor ajudará a resolver este problema.

Tipos

Um ejetor é um equipamento bastante comum e, portanto, existem vários tipos diferentes deste dispositivo:

• O primeiro é o vapor. Destina-se à aspiração de gases e espaços confinados, bem como à manutenção de vácuo nestes espaços. O uso dessas unidades é generalizado em diversas indústrias técnicas.
• O segundo é o jato de vapor. Este dispositivo utiliza a energia de um jato de vapor, com o qual é capaz de sugar líquido, vapor ou gás de um espaço confinado. O vapor que sai do bico em alta velocidade carrega consigo a substância em movimento. Mais frequentemente usado em várias embarcações e navios para sucção rápida de água.
• Um ejetor de gás é um dispositivo cujo princípio de funcionamento se baseia no fato de que o excesso de pressão de gases de alta pressão é utilizado para comprimir gases de baixa pressão.

Ejetor para sucção de água

Se falamos sobre extração de água, então um ejetor para bomba d'água é o mais usado. Acontece que se depois de perfurar um poço a água ficar abaixo de sete metros, uma bomba d'água comum aguentará com grande dificuldade. Claro, você pode comprar imediatamente uma bomba submersível, cujo desempenho é muito maior, mas é caro. Mas com a ajuda de um ejetor você pode aumentar a potência de uma unidade existente.

Vale ressaltar que o design deste dispositivo é bastante simples. A produção de um aparelho caseiro também continua sendo uma tarefa muito real. Mas para isso você terá que trabalhar muito nos desenhos do ejetor. O princípio básico de funcionamento deste dispositivo simples é que ele dá aceleração adicional ao fluxo de água, o que leva a um aumento no fornecimento de líquido por unidade de tempo. Em outras palavras, a tarefa da unidade é aumentar a pressão da água.

Componentes

A instalação de um ejetor aumentará bastante o nível ideal de entrada de água. Os indicadores serão aproximadamente iguais a 20 a 40 metros de profundidade. Outra vantagem deste dispositivo específico é que o seu funcionamento requer muito menos eletricidade do que, por exemplo, seria necessária uma bomba mais eficiente.

O próprio ejetor da bomba consiste nas seguintes partes:

Princípio da Operação

O princípio de funcionamento do ejetor é inteiramente baseado no princípio de Bernoulli. Esta afirmação afirma que se você aumentar a velocidade de um fluxo, sempre se formará uma área de baixa pressão ao seu redor. Por causa disso, um efeito como a descarga é alcançado. O próprio líquido passará pelo bico. O diâmetro desta peça é sempre menor que as dimensões do resto da estrutura.

É importante compreender aqui que mesmo um ligeiro estreitamento acelerará significativamente o fluxo de água que entra. A seguir, a água entrará na câmara do misturador, onde criará uma pressão reduzida. Devido à ocorrência deste processo, acontecerá que o líquido entrará no misturador pela câmara de sucção, cuja pressão será muito maior. Este é o princípio do ejetor, se o descrevermos brevemente.

É importante observar aqui que a água não deve entrar no dispositivo de uma fonte direta, mas da própria bomba. Ou seja, a unidade deve ser montada de forma que parte da água que é levantada pela bomba fique no próprio ejetor, passando pelo bocal. Isso é necessário para que seja possível fornecer energia cinética constante à massa de líquido que precisa ser elevada.

Graças ao trabalho desta forma, será mantida uma aceleração constante do fluxo de matéria. Uma das vantagens é que usar um ejetor para a bomba economizará uma grande quantidade de energia elétrica, já que a estação não funcionará no limite.

Tipo de dispositivo de bomba

Dependendo do local de instalação da unidade, ela pode ser embutida ou remota. Não existem grandes diferenças estruturais entre os locais de instalação, no entanto, algumas pequenas diferenças ainda se farão sentir, uma vez que a instalação da estação em si sofrerá pequenas alterações, bem como o seu desempenho. Claro, o nome deixa claro que os ejetores embutidos são instalados dentro da própria estação ou nas proximidades dela.

Este tipo de unidade é bom porque não é necessário alocar espaço adicional para sua instalação. A instalação do ejetor propriamente dito também não precisa ser realizada, pois ele já vem embutido, bastando instalar a própria estação. Outra vantagem desse dispositivo é que ele estará muito bem protegido de diversos tipos de contaminação. A desvantagem é que este tipo de dispositivo cria muito ruído.

Comparação de modelos

O equipamento remoto será um pouco mais difícil de instalar e você terá que reservar um local separado para sua localização, mas a quantidade de ruído, por exemplo, será significativamente reduzida. Mas existem outras desvantagens. Os modelos remotos podem fornecer operação eficaz apenas em profundidades de até 10 metros. Os modelos embutidos são inicialmente projetados para fontes não muito profundas, mas a vantagem é que criam uma pressão bastante poderosa, o que leva a um uso mais eficiente do líquido.

O jato gerado é suficiente não só para necessidades domésticas, mas também para operações como irrigação, por exemplo. O aumento do nível de ruído do modelo integrado é um dos problemas mais significativos que você terá que resolver. Na maioria das vezes, isso é resolvido instalando a estação de bombeamento junto com o ejetor em um prédio separado ou em um caixão de poço. Você também terá que se preocupar com um motor elétrico mais potente para essas estações.

Conexão

Se falamos em conectar um ejetor remoto, você terá que realizar as seguintes operações:

• Colocando um tubo adicional. Esta instalação é necessária para garantir a circulação da água desde a linha de pressão até a instalação de captação de água.
• O segundo passo é conectar um tubo especial à porta de sucção da estação de captação de água.

Mas conectar a unidade embutida não será diferente do processo normal de instalação de uma estação de bombeamento. Todos os procedimentos necessários para conectar os tubos ou tubulações necessários são realizados na fábrica.

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EJEÇÃO E INJEÇÃO DE REAGENTES EM TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA | Publique um artigo RSCI

Petrosyan OP1, Gorbunov AK2, Ryabchenkov DV3, Kulyukina AO4

1Candidato em Ciências Físicas e Matemáticas, Professor Associado, Ramo Kaluga da Instituição Educacional Orçamentária do Estado Federal de Educação Profissional Superior "Universidade Técnica do Estado de Moscou em homenagem a N.E. Bauman (universidade nacional de pesquisa)" (Filial Kazan do MSTU em homenagem a N.E. Bauman), 2Doutor em ciências físicas e matemáticas, professor, filial de Kaluga da instituição educacional orçamentária do estado federal de ensino profissional superior "Universidade Técnica do Estado de Moscou em homenagem a N.E. Bauman (universidade nacional de pesquisa)" (Filial de Kazan da Universidade Técnica do Estado de Moscou em homenagem a N.E. Bauman), 3Estudante de pós-graduação, filial de Kaluga da instituição educacional orçamentária do estado federal de ensino profissional superior "Universidade Técnica do Estado de Moscou em homenagem a N.E. Bauman (universidade nacional de pesquisa)" (KF MSTU em homenagem a N.E. Bauman), 4Estudante de pós-graduação, filial de Kaluga da instituição educacional orçamentária do estado federal de ensino profissional superior "Universidade Técnica do Estado de Moscou em homenagem a N.E. Bauman (universidade nacional de pesquisa)" (Filial Karillipan da Universidade Técnica Estadual de Moscou em homenagem a N.E. Bauman)

EJEÇÃO E INJEÇÃO DE REAGENTES EM TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA

anotação

O sistema de tratamento de água prevê a introdução de diversos reagentes. Os principais métodos tecnológicos de introdução de reagentes na água desinfetada são a ejeção e a injeção. Este artigo analisa esses métodos. Um método para calcular ejetores de alto desempenho foi desenvolvido. Os testes de laboratório e de produção realizados pelos autores estabeleceram as relações ótimas das dimensões longitudinais da seção interna, garantindo o valor mais eficaz do coeficiente de ejeção.

Palavras-chave: ejetor, difusor, câmara de mistura, coeficiente de ejeção, aeração, cloração.

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

1PhD em Física e Matemática, Professor Associado, 2PhD em Física e Matemática, Professor, 3Aluno de Pós-Graduação, 4Aluno de Pós-Graduação, Filial de Kaluga da Instituição Educacional do Orçamento do Estado Federal de Educação Profissional Superior “Bauman Moscow State Technical University (Universidade Nacional de Pesquisa” (Filial de Kaluga) ) da Universidade Técnica Estadual de Moscou em homenagem a N.E. Bauman)

EJEÇÃO E INJEÇÃO DE REAGENTES EM TECNOLOGIAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA

Um sistema de tratamento de água permite a introdução de vários reagentes. Os principais métodos tecnológicos de introdução de reagentes na água desinfetada são a ejeção e a injeção. Este artigo analisa esses dois métodos. É desenvolvida uma técnica para cálculo de ejetores de alta eficiência. Os testes de laboratório e de produção realizados pelos autores estabeleceram as melhores proporções das dimensões longitudinais da seção interna – garantem o máximo valor efetivo do coeficiente de ejeção.

Palavras-chave: ejetor, difusor, câmara de mistura, coeficiente de ejeção, aeração, cloração.

A água potável fornecida centralmente à população deve atender à SanPin 2.1.4.559-96. Esta qualidade da água é alcançada, via de regra, utilizando o esquema clássico de duas etapas apresentado na Figura 1. Na primeira etapa são introduzidos coagulantes e floculantes na água purificada e posteriormente a clarificação é realizada em tanques de decantação horizontais e filtros rápidos; na segunda etapa, é realizada a desinfecção antes da entrada no RHF.

Arroz. 1 – Diagrama tecnológico do sistema de tratamento de água

Assim, o regime prevê a introdução na água de diversos reagentes sob a forma de gases (cloro, ozono, amoníaco, dióxido de cloro), soluções de hipoclorito, coagulantes (sulfato de alumínio e/ou hidroxicloreto de alumínio), floculantes (PAA, Prystol e Fennopol ). Na maioria das vezes, a dosagem e o fornecimento desses reagentes são realizados por injeção ou ejeção.

A injeção é a introdução e pulverização de soluções de água clorada, hipoclorito, coagulante (floculante) através de um bico (injetor) com bombas sob pressão.

Ejetor - “bomba de ejeção” aciona uma solução de um reagente ou gás descarregando o meio. O vácuo é criado por um fluxo funcional (ativo) movendo-se a uma velocidade mais alta. Esse fluxo ativo será chamado de ejeção, e a mistura colocada em movimento será chamada de ejetada (mistura passiva). Na câmara de mistura do ejetor, a mistura passiva transfere energia para o fluxo ativo, resultando em todos os seus indicadores, inclusive velocidades.

A ampla utilização do processo de ejeção é justificada pelos seguintes fatores: simplicidade do dispositivo e de sua manutenção; baixo desgaste devido à ausência de peças de atrito, o que garante uma longa vida útil. É por isso que a ejeção é utilizada em muitos dispositivos técnicos complexos, tais como: reatores químicos; sistemas de desgaseificação e aeração; instalações de transporte de gás, secagem e aspiração; sistemas de transferência de calor; e, claro, como indicado acima nos sistemas de tratamento e abastecimento de água.

A limitação na utilização de injetores nos mesmos sistemas está associada à sua baixa produtividade, pois a alta produtividade requer bombas injetoras potentes, o que leva a um aumento significativo no custo do sistema, enquanto aumentar a produtividade com ejetores é menos dispendioso. Assim, as estações modulares automáticas de tratamento de água, concebidas para fornecer água potável a pequenas aldeias, utilizam esmagadoramente a injeção. É apresentado um projeto típico de tal estação universal, onde a injeção é usada em todos os pontos onde os reagentes são introduzidos na água. Muitas vezes é feita uma solução de compromisso (Fig. 2). Na primeira etapa, ao ejetar gás cloro na água por meio de cloradores no ejetor 4, obtém-se a chamada água clorada, que é então (na segunda etapa) injetada pela bomba 1 no duto de água 2, onde o fluxo de tratado a água se move.

Arroz. 2 – Ejeção e injeção de gás cloro na água

Arroz. 3 – Esquema de introdução de água clorada durante sua injeção na tubulação de água

Uma unidade de injeção típica para introdução de água com cloro na tubulação de água 2 em tais casos é mostrada na Fig. 3. A vantagem deste esquema é a combinação racional de ejeção e injeção, que permite, graças à bomba 1, necessária à implementação da injeção, garantir alto desempenho de ejeção do ejetor. Diagramas para escolha da bomba 1 em tais esquemas para um ejetor com capacidade de até 20 kg Cl/hora são apresentados na Fig. 4.

Na Fig. A Figura 5 mostra um projeto típico de ejetor, mais típico para dosar um reagente gasoso (geralmente cloro) em uma tubulação de água. O ejetor consiste em uma linha de fornecimento de fluxo de ejeção (água), que é um bico em forma de cone 1, que é conectado a uma câmara de mistura (câmara de trabalho) 2 e a uma câmara de mistura 4. O gás cloro ejetado é fornecido à câmara de trabalho 2 através do dispositivo 3. O difusor 5 fornece água com cloro à conduta de água.

Arroz. 4 – Diagrama de seleção de bomba para ejetor 20kg Gl/hora

Os parâmetros de tal ejetor são os valores iniciais que determinam todos os principais parâmetros operacionais das unidades de entrada de reagentes. Os autores desenvolveram um método para calcular cloradores de alto desempenho com base no qual foi desenvolvida e patenteada uma gama de modelos de ejetores de diversas capacidades.

O desempenho e demais características do injetor, que na verdade é uma bomba dosadora, dependem das características técnicas gerais da própria bomba e do sistema de dosagem pulsada. As principais características do ejetor são determinadas pelas características de projeto de sua seção transversal, e essas características são tão fundamentais que sem cálculos técnicos e estudos experimentais é quase impossível garantir a eficiência do ejetor. Portanto, é aconselhável considerar essas questões usando o exemplo dos ejetores para dosagem de cloro gasoso na água.

Assim, a ação do ejetor é baseada na transferência da energia cinética do fluxo ejetador (fluxo ativo) de líquido, que possui grande suprimento de energia, para o fluxo ejetado (passivo), que possui pequeno suprimento de energia . Vamos escrever a equação de Bernoulli para um fluido ideal de acordo com a qual a soma da energia potencial específica (pressão estática) e da energia cinética específica (pressão de velocidade) é constante e igual à pressão total:

Arroz. 5 – Ejetor para dosagem de gás cloro na água

A água que flui do bocal tem uma velocidade maior (v2>v1), ou seja, uma grande pressão de velocidade, portanto a pressão piezométrica do fluxo de água na câmara de trabalho 2 e na câmara de mistura diminui (p2

A razão entre a vazão do líquido ejetado (QE) e a vazão do fluido de trabalho (QP) é chamada de coeficiente de mistura ou ejeção - a.

O coeficiente de ejeção, dependendo dos parâmetros do ejetor, varia de 0,5 a 2,0. A operação mais estável da bomba de jato de água é observada em a=1.

O coeficiente de pressão da bomba ejetora ß é a razão entre a altura geométrica total de elevação (H) do fluxo de fluido ejetado em metros - esta é a pressão na entrada do ejetor e a pressão do fluxo de trabalho (h) em m - a contrapressão.

Um parâmetro importante que caracteriza a eficiência do ejetor e também depende dos parâmetros de projeto do dispositivo é a eficiência da bomba. Como se sabe, este coeficiente é igual à razão entre a potência útil despendida (H·QE·Y kGm/seg) e a potência despendida (h·QP·Y kGm/seg), ou seja

Assim, a eficiência operacional de uma bomba de ejeção é determinada pelo produto da pressão e dos coeficientes de ejeção. Experimentos de laboratório em bancada foram realizados para determinar o coeficiente de pressão de ejetores de diversas capacidades. O diagrama experimental resultante do ejetor é mostrado na Fig. Este diagrama determina os parâmetros - pressão na entrada do ejetor, contrapressão e vazão do líquido ejetado, que garantem uma vazão de gás ejetado de 20 kg/h.

De acordo com a metodologia obtida para cálculo dos parâmetros dos ejetores, foram determinados os tamanhos padrão fundamentais dos ejetores para a gama de modelos de cloradores com produtividade de cloro de 0,01 kg/hora a 200 kg/hora, garantindo a máxima capacidade de ejeção. Foi estabelecida a configuração da seção longitudinal interna do ejetor, devendo ser levadas em consideração as seguintes dimensões da seção (Fig. 5): diâmetro do bocal D, comprimento da câmara de trabalho L, diâmetro da câmara de mistura D1, comprimento da câmara de mistura L1, saída do difusor diâmetro D2, comprimento do difusor L2.

Foi obtida a confirmação experimental da dependência do consumo de cloro Q do consumo de água R. A curva Q = f(R) é aproximada por duas retas, cuja interseção separa a zona de ejeção efetiva com alto coeficiente de ejeção da zona ineficaz . Obviamente, a região de ejeção efetiva é de maior interesse, e o projeto da seção transversal interna do ejetor deve ser tal que o coeficiente de ejeção nesta região seja o máximo possível.

A região em que o coeficiente de ejeção muda é determinada pelo parâmetro geométrico do ejetor m, igual à razão entre a área da seção transversal da câmara de mistura F e a área da seção transversal do bico F1:

Assim, este parâmetro é o principal pelo qual são calculadas todas as outras dimensões principais da bomba ejetora.

A análise dos resultados obtidos a partir da comparação dos resultados experimentais com os dados analíticos existentes permite-nos tirar as seguintes conclusões. A ejeção mais eficaz da bomba corresponde ao parâmetro m situado na faixa de valores 1,5 – 2,0. Neste caso, o diâmetro da câmara de mistura, determinado pela fórmula D1 = D, em D = 7 mm situa-se na faixa de 8,6 -10 mm.

Foi estabelecida experimentalmente uma proporção que conecta todos os parâmetros indicados na Fig. 5: L = 1,75D, L1 = 1,75D, L2 = 7,75D. Estas relações fornecem o coeficiente de ejeção máximo, que se encontra na região de ejeção efetiva máxima.

Assim, podemos concluir que para atingir a ejeção máxima, o dimensionamento da seção longitudinal interna e a relação de dimensões devem corresponder às relações encontradas D1 = 1,25D, D2 = 2,5D, L = 1,75D, L1 = 1,75D, L2 = 7,75D

Uma bomba de ejeção projetada de acordo com essas relações cria condições ideais para a transferência de energia cinética do líquido ejetado que entra na entrada da bomba sob alta pressão, determinada no diagrama, para o gás ejetado fornecido à câmara de mistura com uma pressão de velocidade mais baixa e um menor reserva de energia e garante máxima sucção de gás.

Lista de literatura/Referências

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Princípio - ejeção - Grande Enciclopédia de Petróleo e Gás, artigo, página 1

Princípio - ejeção

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O princípio da ejeção é o seguinte: um fluxo de gás injetado, saindo do bico em alta velocidade, cria um vácuo e carrega consigo o gás ejetado do espaço circundante.

O princípio de ejeção é utilizado em queimadores de gás para sucção e mistura de gás e ar, em dispositivos de remoção de gases de exaustão, em dispositivos de jato de vapor que fornecem ar para combustão e gaseificação. Para reduzir perdas, os dispositivos de ejeção são feitos em vários estágios; neste caso, o meio aspirado também é ejetado pela mistura de meios.

O princípio da ejeção é simples: um ventilador é instalado em uma sala separada, criando pressão de ar em alta velocidade; Ao sair de um bico estreito, uma corrente de ar limpo leva consigo uma mistura explosiva e a lança na atmosfera. As instalações de ejeção (Fig. 20) apresentam baixo rendimento e são utilizadas nos casos em que não é possível encontrar solução melhor.

É no princípio da ejeção que se constrói o movimento da areia no interior do regenerador pneumático. Entrando no espaço entre a boca do tubo e o bico através do qual o ar é fornecido a uma pressão de 0 2 - 0 3 kgf / cm2, partículas de areia e agregados de grãos de até 2 5 mm são levados pelo fluxo de ar , acelere e voe para cima em alta velocidade. Ao sair do tubo, o fluxo areia-ar encontra uma proteção de defensa, em cuja superfície interna fica retida uma camada de areia, que desempenha um duplo papel. Suportando o impacto do fluxo, a areia protege a blindagem do desgaste prematuro. Por outro lado, ao fluir ao redor da superfície interna da proteção do pára-lama, as partículas de areia, movendo-se em velocidades diferentes em diferentes camadas do fluxo, esfregam-se umas nas outras. Como resultado do atrito, os intercrescimentos dos grãos se desintegram, os grãos individuais são liberados de películas e cascas de argila e adquirem formato arredondado. A areia limpa é descarregada no receptor, e o ar, tendo perdido parte significativa de sua velocidade, sai pela cortina de areia que cai, levando consigo poeira e pequenos grãos de quartzo.

Quando operam misturadores hidráulicos do segundo tipo, utiliza-se o princípio da ejeção, que consiste no efeito de redução da pressão em torno de um fluxo de líquido que flui em alta velocidade do bico. Como resultado, o pó de argila é sugado para a zona de rarefação. A polpa resultante entra no tanque e atinge uma sapata especial, que promove mistura intensiva da argila com água.

O alimentador de pó da instalação da UENP opera segundo o princípio de ejeção de pó a partir de leito fluidizado. É um recipiente cilíndrico com uma divisória porosa através da qual é fornecido ar comprimido para fluidificar o pó. A fluidização adicional do pó é obtida usando um vibrador excêntrico. Para fornecer pó ao pulverizador, o alimentador possui um ejetor. Um painel de controle é anexado ao corpo do alimentador, no qual estão localizadas caixas de engrenagens, válvulas e chaves seletoras.

O funcionamento do apn-arat com misturador a jato é baseado no princípio de ejeção com algumas características inerentes a esses dispositivos. O artigo apresenta métodos para cálculo de um reator com misturador a jato.

As unidades de ventilação baseadas no princípio de ejeção são consideradas mais seguras.

O elevador, que é uma bomba a jato d'água, funciona segundo o princípio da ejeção.

A separação dos cristais é realizada em tambores com bombas de jato de vapor operando segundo o princípio de ejeção. A temperatura do banho evaporado que entra no cristalizador é de 40 - 45 C e, como resultado da operação das bombas de jato de vapor, é reduzida para 16 C. O banho resfriado entra no segundo cristalizador, onde a temperatura é ainda reduzida para 10 C. .

Em algumas empresas, os secadores de câmara são utilizados para secar e pré-aquecer matérias-primas, que ao mesmo tempo servem como recipientes para um dispositivo de carregamento que funciona segundo o princípio da ejeção pneumática. Esses secadores são instalados próximos a máquinas de moldagem por injeção ou extrusão e atendem vários equipamentos simultaneamente.

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Injetor (o termo vem do francês injecteur, e este, por sua vez, do latim injicio - “eu jogo”): 1. Um acelerador, geralmente um acelerador linear, que é usado com a finalidade de introduzir partículas carregadas dentro do acelerador principal. Neste caso, a energia que é transmitida a todas as partículas dentro do injetor deve ser maior que o mínimo necessário para que o acelerador principal entre em operação.

2. Uma bomba a jato, projetada para comprimir gás ou vapor, bem como para injetar líquidos em vários dispositivos ou reservatório. Os injetores são usados ​​​​em locomotivas a vapor, bem como no interior de locomotivas e em pequenas caldeiras para fornecer água de alimentação dentro da caldeira a vapor. A vantagem dos injetores é que não possuem peças móveis e a manutenção é muito simples. A ação do injetor baseia-se na conversão da energia cinética do jato de vapor em outro tipo de energia - a energia potencial da água. Neste caso, três cones são colocados no mesmo eixo dentro da câmara do injetor comum. Por meio de uma linha de vapor da caldeira, o vapor é fornecido ao primeiro cone de vapor, que desenvolve alta velocidade na boca do primeiro cone e capta a água, que é fornecida por meio de uma tubulação vinda do tanque. Posteriormente, a mistura resultante, composta por água e vapor condensado, é conduzida para o cone de água (ou condensação), deste para o cone de descarga e depois através da válvula de retenção para a caldeira a vapor. O cone em expansão reduz a velocidade do fluxo de água nele, de modo que a pressão aumenta e eventualmente se torna suficiente para superar a pressão dentro da caldeira a vapor e bombear a água de alimentação para a caldeira. O excesso de água, que se forma logo no início da operação do injetor, é então descarregado pela válvula do tubo “mensageiro”. Deve-se levar em consideração também que a temperatura da água que entra no injetor não deve ultrapassar 40 ° C, e a altura de sucção não deve ultrapassar 2,5 M. O injetor pode ser instalado tanto na vertical quanto na horizontal.

Injetores de vapor-água. Características do processo em injetor vapor-água. Nos injetores vapor-água, a pressão do líquido aumenta devido à energia cinética do jato de vapor, que, no processo de mistura com o líquido, nele se condensa completamente.

Uma característica deste processo, ao contrário dos processos de outros dispositivos a jato, é a possibilidade, sob certas condições, de aumentar a pressão da água injetada até um valor superior à pressão do vapor de trabalho. Graças a isso, os injetores de vapor-água estão em uso desde meados do século XIX. são amplamente utilizados como bombas de alimentação para pequenas caldeiras. A baixa eficiência desses dispositivos não era particularmente importante, uma vez que o calor do vapor de trabalho com a água de alimentação retornava à caldeira. Como a análise mostrou, com uma relação inversa, a pressão do fluxo misto, em princípio, pode ser obtida de qualquer um dos fluxos interagentes apenas no caso em que a linha direta de mistura reversível passa por áreas de isóbaras mais altas em comparação com as isóbaras do estado da mídia em interação.

Em dispositivos a jato, na presença de perdas por impacto irreversíveis quando os fluxos interagem com velocidades pessoais, há um aumento na entropia do fluxo em comparação com a mistura reversível, o que leva a uma mudança na pressão do fluxo misto. Em relação aos injetores vapor-água, a possibilidade de obter pressão superior à pressão do meio operacional foi concretizada na prática. Esta capacidade existe devido ao equilíbrio do trabalho obtido entre o vapor de trabalho e a compressão da água injetada. Recentemente, em conexão com o desenvolvimento de um método magnetohidrodinâmico para geração de eletricidade, bem como de ciclos térmicos com novos fluidos de trabalho, aumentou o interesse na utilização de injetores como capacitores de jato e bombas nessas instalações. Surgiram numerosos estudos sobre estes dispositivos, visando aumentar a sua eficiência através da redução de perdas nos elementos da parte de fluxo do injetor, estudando as condições para o seu arranque, etc. Projetos bastante complexos de injetores industriais são descritos em detalhes.

Em todos os projetos, a água injetada é fornecida através de uma estreita fenda anular ao redor do bico de trabalho, de modo que a água entra na câmara de mistura em alta velocidade, direcionada paralelamente à velocidade do vapor de trabalho proveniente do bico central Laval localizado no injetor eixo. A câmara de mistura geralmente tem formato cônico. Ao realizar pesquisas sobre injetores de vapor-água, a tarefa de desenvolver a forma ideal da parte do fluxo não foi definida. Foi desenvolvido um método de cálculo de um injetor vapor-água da forma mais simples (com câmara de mistura cilíndrica), os resultados do cálculo utilizando este método foram comparados com os resultados de um estudo experimental de tal injetor. Um jato de vapor de trabalho que sai de um bico localizado a uma certa distância da câmara de mistura cilíndrica, com diferença de temperatura suficiente entre o vapor e a água, condensa-se na água injetada antes de entrar na câmara de mistura, aumentando a temperatura da água injetada para tc e conferindo-lhe uma certa velocidade.Esta ideia está de acordo com estudos teóricos e experimentais publicados sobre a condensação de um jato de vapor em um espaço cheio de líquido. Quando a água entra numa câmara de mistura de secção transversal limitada, a velocidade da água aumenta e a sua pressão diminui em conformidade. Se p for maior que a pressão de vapor saturado a uma determinada temperatura, então o líquido se move na câmara de mistura e o processo na câmara de mistura e no difusor é semelhante ao processo em uma bomba de jato de água. Neste caso, ocorre um aumento de pressão na câmara de mistura devido ao alinhamento do perfil de velocidade, que apresenta irregularidades significativas no início da câmara de mistura. Então a pressão da água no difusor aumenta para pc. Neste caso, os fatores operacionais ou de projeto têm a mesma influência nas características de um injetor de vapor-água e nas características de uma bomba a jato de água.

Diferenças significativas ocorrem com coeficientes de injeção baixos. Com uma diminuição na vazão da água injetada e um produto C constante do vapor de trabalho, a temperatura da água sobe para um valor anterior à temperatura de saturação à pressão na câmara de mistura, e o injetor falha por falta de água e condensação de todo o vapor de trabalho que entra. Este modo determina a taxa mínima de injeção.

Com o aumento do coeficiente de injeção, quando a vazão da água injetada aumenta como resultado da diminuição da contrapressão, a temperatura da água na câmara de mistura cai. Ao mesmo tempo, devido a uma mudança na velocidade da água na câmara de mistura, a pressão diminui.

Quando a vazão da água injetada aumenta até um certo limite, a pressão p na seção de entrada da câmara de mistura diminui até a pressão de saturação na temperatura da água aquecida t.

Uma diminuição na contrapressão não leva a um aumento na rapidez, e uma queda adicional na pressão na câmara de mistura é impossível e, portanto, a queda de pressão, que determina a vazão da água injetada, não pode aumentar. Uma diminuição na contrapressão, neste caso, apenas leva à ebulição da água na câmara de mistura. Este modo é semelhante ao modo de cavitação de uma bomba de jato de água. A ebulição da água na câmara de mistura determina assim o coeficiente de injeção máximo (limite). Ressalta-se que este é o modo de operação dos injetores de nutrientes. Isso nos permite explicar a independência descoberta experimentalmente do desempenho do injetor em relação à contrapressão quando operando no modo de cavitação. Abaixo está a derivação das equações básicas de projeto para um injetor vapor-água com o formato cilíndrico mais simples da câmara de mistura.

Equação característica. A equação do impulso pode ser escrita da seguinte forma:/2 (GWpi + GKWM) - (Gp + + GH) Wi=fp + fin, onde p é a pressão do vapor na seção de saída do bocal de trabalho; Wpj é a velocidade real do vapor na seção de saída do bico; Wpj - velocidade do vapor durante escoamento adiabático; WHI é a velocidade da água injetada na seção anular fn no plano da seção de saída do bocal; Y é a velocidade da água no final da câmara de mistura. Aceitemos as seguintes suposições: 1) a seção transversal no plano da seção de saída do bocal é tão grande que a velocidade da água injetada nesta seção é próxima de zero e o momento da água injetada GKWH, comparado ao momento do vapor de trabalho GWpi, pode ser desprezado; 2) a seção transversal da câmara receptora no plano A seção transversal de saída do bocal de trabalho excede significativamente a seção transversal da câmara de mistura cilíndrica.

A diminuição da pressão de p1 para p2 ocorre principalmente no final da seção de entrada da câmara de mistura. Quando a seção transversal de saída do bico está próxima da seção transversal da câmara de mistura, a pressão após o injetor não depende da pressão da água injetada. A relação da seção transversal tem o mesmo efeito nas características de um injetor de vapor-água e nas características de outros tipos de dispositivos a jato: compressores de jato de vapor, bombas de jato de água. Um aumento no indicador leva a um aumento no coeficiente de injeção e uma diminuição na pressão da água após o injetor p. Como já observado, em um injetor vapor-água, os coeficientes máximo e mínimo de injeção são limitados pelas condições de ebulição da água na câmara de mistura. A ebulição da água na câmara de mistura ficará abaixo da pressão de saturação (cavitação) na temperatura da água na câmara de mistura t_. Ambas as pressões (p e p2) dependem, para determinados parâmetros do vapor de trabalho e da água injetada e das dimensões do injetor, do coeficiente de injeção u. A temperatura da água na câmara de mistura é determinada a partir do balanço térmico. A esta temperatura, o valor pv correspondente é determinado a partir das tabelas de vapor saturado. A pressão da água no início da câmara de mistura cilíndrica p2 depende da velocidade que a massa de água injetada receberá antes de entrar na câmara de mistura como resultado da troca de impulsos entre o meio injetado e o meio de trabalho.

Se assumirmos que após a condensação do vapor de trabalho, forma-se um jato de fluido de trabalho, movendo-se a uma velocidade muito alta e, como resultado, ocupando uma seção transversal muito pequena, e também que a principal troca de impulsos entre este jato e a água injetada ocorre em uma câmara de mistura cilíndrica, então a velocidade média que a água injetada adquire na pressão p pode ser desprezada. Neste caso, a pressão da água no início da câmara de mistura pode ser determinada pela equação de Bernoulli. Uma diminuição na pressão da água injetada em temperatura constante (t = const) leva a uma redução na faixa de operação do injetor, pois os valores de injeção ficam mais próximos. Um aumento na pressão do vapor de trabalho leva a um efeito semelhante. A uma pressão constante p e temperatura t da água injetada, um aumento na pressão do vapor de trabalho p para um determinado valor leva à falha do injetor. Assim, em UD = 1,8, pressão da água injetada p = 80 kPa e sua temperatura / = 20 °C, a falha do injetor ocorre quando a pressão do vapor de trabalho p aumenta para 0,96 MPa, e em / = 40 °C a pressão do vapor de trabalho não pode ser elevado acima de 0,65 MPa. Assim, existem dependências dos coeficientes limitantes de injeção do parâmetro geométrico principal do injetor, bem como das condições de operação.

Taxas de injeção alcançáveis. Para determinar o coeficiente de injeção alcançável sob determinadas condições de operação do injetor: parâmetros do vapor de trabalho p e t, parâmetros da água injetada e a pressão necessária da água após o injetor, a equação característica e a equação do coeficiente limite de injeção devem ser resolvidos em conjunto. A posição do bico tem uma influência significativa no coeficiente limite de injeção: quanto menor for a distância do bico à câmara de mistura, menor será o coeficiente limite de injeção. Isso pode ser explicado pelo fato de que em pequenas distâncias do bico da câmara de mistura, o vapor de trabalho não tem tempo de condensar completamente na câmara receptora e ocupa parte da seção transversal de entrada da câmara de mistura, reduzindo assim o seção transversal para passagem de água. À medida que a distância do bico à câmara de mistura aumenta, o coeficiente limite de injeção aumenta, mas esse aumento diminui gradualmente. Na distância máxima do bico da câmara de mistura (36 mm), o coeficiente limite de injeção é próximo do calculado. Pode-se supor que seu aumento adicional não levará a um aumento perceptível no coeficiente limite de injeção.O mesmo padrão foi observado em diferentes pressões do vapor de trabalho e diferentes diâmetros da seção de saída do bico. Com base nos resultados obtidos, todos os experimentos com outras câmaras de mistura e bicos de trabalho foram realizados na distância máxima do bico da câmara de mistura. Somente em p = 0,8 MPa e índice 1,8 o aumento da pressão da água injetada é menor que p par, o que aparentemente é explicado pelo fato de que nessas condições o modo de operação do injetor está próximo da falha. Na verdade, a 1,8 e p = 0,8 MPa, a pressão mínima calculada da água injetada é de cerca de 0,6 atm. Em 1,8 e p = 0,8 MPa, a pressão da água injetada está próxima do mínimo. Neste modo, o injetor opera com coeficiente de injeção máximo quase igual ao calculado, mas não cria aumento calculado na pressão da água injetada. Este fenômeno também foi observado em outros experimentos quando o injetor operou em modo próximo ao estol. Para realizar aumentos teoricamente possíveis na pressão da água no injetor nessas condições, aparentemente é necessário projetar com mais cuidado a parte do fluxo, selecionar com precisão a distância entre a câmara de mistura, etc. a pressão p é geralmente igual a 0,1 MPa, a menos que um vácuo artificial seja criado na câmara receptora do dispositivo. O valor pc geralmente é igual à perda de pressão na rede após o dispositivo. Esta perda de pressão depende principalmente do diâmetro da tubulação após o aparelho de jato e da densidade do meio transportado. Para calcular os parâmetros de fluxo em seções características de dispositivos a jato para transporte pneumático, as mesmas equações podem ser usadas para injetores a jato de gás. Com um grau supercrítico de expansão do fluxo de trabalho, as principais dimensões do bico de trabalho são calculadas usando as mesmas fórmulas dos compressores a jato. Em um grau de expansão subcrítico, os bicos de trabalho têm formato cônico e a seção transversal do bico é calculada. A vazão através do bico em um grau de expansão subcrítico é determinada pelas fórmulas, assim como o tamanho axial do aparelho é determinado.

Ejetores água-ar. Características de projeto e operação de um ejetor água-ar. Nos ejetores água-ar, o meio de trabalho (ejeção) é a água fornecida sob pressão a um bico convergente, em cuja saída adquire alta velocidade. O fluxo de água que flui do bico para a câmara receptora carrega consigo o ar ou a mistura vapor-ar que entra na câmara através do tubo, após o qual o fluxo entra na câmara de mistura e no difusor, onde a pressão aumenta. Juntamente com a forma tradicional da parte de fluxo, são utilizados ejetores água-ar, nos quais o fluido de trabalho é fornecido à câmara de mistura através de vários bicos de trabalho ou de um bico com vários orifícios (bico multijato).

Como resultado do aumento da superfície de contato dos meios de interação, tal bico, como mostraram estudos experimentais, leva a um certo aumento no coeficiente de injeção, sendo todas as outras coisas iguais.

Estudos experimentais também mostraram a viabilidade de aumentar o comprimento da câmara de mistura para 40-50 em vez de 8-10 calibres para dispositivos de jato monofásicos. Aparentemente, isso se deve ao fato de que a formação de uma emulsão gás-líquido homogênea requer um caminho de mistura mais longo do que o nivelamento do perfil de velocidade de um fluxo monofásico.

Num estudo dedicado especificamente a esta questão, os autores mostram o processo de destruição do jato de trabalho da seguinte forma. Um jato de fluido de trabalho em um ambiente gasoso é destruído como resultado de gotas que caem do núcleo do jato. A destruição do jato começa com o aparecimento de ondulações (ondas) em sua superfície a uma distância de vários diâmetros da saída do bico. Então a amplitude das ondas aumenta até que gotas ou partículas de líquido comecem a cair no ambiente. À medida que o processo avança, o núcleo do jato torna-se menor e eventualmente desaparece. A distância na qual o jato é destruído é considerada uma zona de mistura na qual o gás injetado é um meio contínuo. Após um aumento abrupto de pressão, um líquido torna-se um meio contínuo no qual se distribuem bolhas de gás. O comprimento da câmara de mistura deve ser suficiente para completar a mistura. Se o comprimento da câmara de mistura for insuficiente, a zona de mistura transforma-se num difusor, o que reduz a eficiência do ejetor água-ar.

Para a faixa de parâmetros geométricos estudados pelos autores, o comprimento de mistura foi respectivamente de 32 a 12 calibres da câmara de mistura. De acordo com a pesquisa dos autores, a forma ideal do bico de trabalho é a difusão do vácuo em vários recipientes, etc. Os ejetores água-ar são sempre de estágio único. Projetos de ejetores ar-água de dois estágios ou ejetores com jato de vapor e um segundo estágio de jato de água foram propostos, mas não se espalharam. Nas instalações de condensação, os ejetores água-ar de estágio único comprimem o ar contido na mistura vapor-ar sugada do condensador de uma pressão de 2-6 kPa até a pressão atmosférica ou, quando o ejetor água-ar está localizado a uma certa altura acima do nível da água no tanque de drenagem, a uma pressão inferior à atmosférica pelo valor da pressão das misturas da coluna água-ar no tubo de drenagem.

Uma característica das condições de operação de um ejetor água-ar é a grande diferença nas densidades da água de trabalho e do ar ejetado. A proporção dessas quantidades pode exceder 10. Os coeficientes de injeção de massa de um ejetor de água-ar são geralmente da ordem de 10“6, e os coeficientes de injeção volumétrica são de 0,2-3,0.

Para a realização de estudos experimentais, os ejetores água-ar são muitas vezes feitos de material transparente para poder observar a natureza do movimento do meio.Ejetores experimentais água-ar VTI - com medida de mistura com seção de entrada em plexiglass. A pressão é medida em quatro pontos ao longo do comprimento da câmara de mistura. Com base em observações visuais e medições de pressão ao longo do comprimento, o fluxo na câmara de mistura aparece da seguinte forma. Um jato de água entra na câmara de mistura, mantendo sua forma cilíndrica original. Aproximadamente a uma distância de 2 calibres d3 do início, a câmara de mistura já está preenchida com uma emulsão água-ar branco-leitosa (espuma), e nas paredes da câmara de mistura são observadas correntes reversas da emulsão água-ar, que é novamente capturado pelo jato e levado por ele. Este movimento de retorno é causado por um aumento de pressão ao longo do comprimento da câmara de mistura. Em todos os modos considerados, a pressão no início da câmara de mistura é igual a p na câmara receptora. Em contrapressões baixas, o aumento de pressão na câmara de mistura cilíndrica é relativamente pequeno. O principal aumento de pressão ocorre no difusor. À medida que a contrapressão aumenta, este quadro muda: o aumento da pressão no difusor diminui, mas na câmara de mistura aumenta acentuadamente e ocorre de forma saltada em uma área relativamente pequena da câmara de mistura. Quanto menor a proporção entre a seção transversal da câmara de mistura e do bico, mais pronunciado será o salto de pressão. O local do salto é bem visível, pois depois dele não se move uma emulsão branca leitosa, mas sim água límpida com bolhas de ar. Quanto maior a proporção das seções transversais da câmara de mistura e do bico, mais desenvolvidas são as correntes reversas da emulsão água-ar. À medida que a contrapressão aumenta, o salto de pressão se move contra o fluxo do jato e, finalmente, a uma certa contrapressão (p) atinge o início da câmara de mistura. Neste caso, a ejeção de ar pela água é interrompida, toda a câmara de mistura é preenchida com água limpa e sem bolhas de ar. Fenômenos semelhantes ocorrem se, a uma contrapressão constante, a pressão da água de trabalho diminuir. Para calcular os tipos de dispositivos a jato descritos, o uso da equação de impulso revelou-se muito frutífero. Esta equação leva em consideração o principal tipo de perdas irreversíveis de energia que ocorrem em dispositivos a jato - as chamadas perdas por impacto. Estes últimos são determinados principalmente pela relação entre as massas e velocidades do meio injetado e de trabalho. Quando um ejetor água-ar opera, a massa de ar injetado acaba sendo milhares de vezes menor que a massa da água de trabalho e, portanto, não pode alterar de forma alguma a velocidade do jato de água de trabalho.

A utilização, neste caso, da equação de impulso para fluxos interativos, como foi feita na derivação das equações de projeto para dispositivos monofásicos, leva a valores do coeficiente de injeção alcançável várias vezes superiores aos experimentais. Portanto, os métodos de cálculo dos ejetores água-ar propostos até agora por diversos autores são, em essência, fórmulas empíricas que permitem obter resultados mais ou menos próximos dos dados experimentais.

Estudos experimentais de ejetores água-ar mostraram que quando os parâmetros operacionais do ejetor (pressão do meio de trabalho, injetado, comprimido, vazão mássica de ar) mudam em uma ampla faixa, um coeficiente de injeção volumétrica bastante estável é mantido. Portanto, vários métodos de cálculo de ejetores água-ar propõem fórmulas para determinação do coeficiente de injeção volumétrica. Na câmara de mistura, devido à grande superfície de contato entre a água e o ar, o ar fica saturado com vapor d'água. A temperatura do vapor na emulsão é quase igual à temperatura da água. Portanto, a fase gasosa da emulsão é uma mistura saturada de vapor-ar. A pressão total desta mistura no início da câmara de mistura é igual à pressão do ar seco injetado na câmara receptora p. A pressão parcial do ar na mistura é menor que esta pressão pela pressão do vapor saturado à temperatura do ambiente de trabalho. Como o ar comprimido no ejetor faz parte da mistura vapor-ar, então na expressão acima para o coeficiente de injeção volumétrica, o valor V representa a vazão volumétrica da mistura vapor-ar, igual, segundo a lei de Dalton, a a vazão volumétrica de ar à pressão parcial p. A vazão mássica do ar injetado pode ser determinada a partir da equação de Clapeyron. À medida que a pressão no difusor aumenta, o vapor contido na emulsão condensa. Com base nos resultados do teste de um ejetor água-ar com bico de jato único e câmara de mistura cilíndrica com cerca de 10 calibres de comprimento, foi proposto o uso de fórmulas de bomba a jato d'água para cálculo do ejetor água-ar, em que o o coeficiente de injeção de massa é substituído por um volumétrico (a velocidade do meio ejetado é zero), os volumes específicos do meio comprimido de trabalho são os mesmos.

Experimentos mostram que à medida que o GB aumenta, a quantidade de vapor na mistura sugada a uma determinada temperatura diminui primeiro muito rapidamente e depois mais lentamente. Assim, a característica pa -AGB) at/cm = const, começando na ordenada no ponto pa = pn (em GB = 0), aumenta e se aproxima assintoticamente da característica correspondente à sucção de ar seco na mesma temperatura da água de trabalho televisão. Assim, a característica de um ejetor a jato de água ao aspirar uma mistura vapor-ar a uma determinada temperatura difere significativamente da característica correspondente de um ejetor a jato de vapor, que é (até o ponto de sobrecarga) uma linha reta, que corresponde a Gn = const.

Por uma questão de simplicidade, pode-se supor com precisão suficiente para fins práticos que as características de um ejetor de jato de água ao sugar uma mistura vapor-ar de uma determinada temperatura consistem em duas seções, que, por analogia com as características de um ejetor a jato de vapor, pode ser chamado de trabalho e sobrecarga. Dentro da seção de trabalho das características de um ejetor a jato de água para Sob a suposição especificada, a seção de sobrecarga da característica começa com uma vazão de ar G, que corresponde ao pH da pressão no caso de sucção de ar seco, igual ao pressão pp de vapor saturado à temperatura da mistura que está sendo sugada. Para a seção de recarga, ou seja, para a região GB > G, pode-se supor que as características do ejetor ao sugar a mistura vapor-ar coincidem com suas características no ar seco em um determinado t.

Quando um ejetor de jato de água suga ar seco, seu desempenho GH a uma certa pressão de sucção p pode ser aumentado, ou a um determinado G, a pressão de sucção pode ser reduzida aumentando a pressão da água de trabalho pp e reduzindo a contrapressão, ou seja, a pressão atrás do difusor pc. O PC pode ser reduzido, por exemplo, instalando um ejetor de jato de água a uma certa altura acima do nível da água no tanque ou poço de drenagem. Devido a isso, a pressão após o difusor é reduzida pela quantidade de pressão da coluna na tubulação de drenagem. É verdade que com a mesma bomba de água em funcionamento, isso implicará uma ligeira diminuição na pressão da água na frente do bico de trabalho pp, mas reduzirá apenas parcialmente o efeito positivo alcançado como resultado de uma diminuição em pp. -ejetor de jato a uma altura H acima do nível da água no poço de drenagem, a pressão após o difusor será Рс = Р6 + Ar. Quando um ejetor a jato de água suga uma mistura vapor-ar, a redução de pc da maneira mencionada acima também tem um efeito benéfico nas características do ejetor, mas não tanto devido à diminuição da pressão de sucção dentro da seção de trabalho do a característica, mas sim devido a um aumento no comprimento da seção de trabalho da característica (ou seja, um aumento em G).

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Ejeção é... O que é Ejeção?

ejeção - e, pl. agora. (Francês: éjeção). aqueles. 1. Processo de mistura de dois meios diferentes (vapor e água, água e areia, etc.), em que um meio, estando sob pressão, afeta o outro e, arrastando-o consigo, empurra-o para fora conforme necessário... ... Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa

ejeção - e, g. ejeção f. jogando fora. 1. especial O processo de mistura que l. dois meios (vapor e água, água e areia, etc.), em que um meio, estando sob pressão, influencia o outro e, arrastando-o consigo, empurra-o na direção desejada.... ... Dicionário Histórico de Galicismos da Língua Russa

ejeção - Arraste de um meio de baixa pressão por um fluxo de alta pressão movendo-se em alta velocidade. O efeito da ejeção é que o fluxo com maior... ... Referência do Tradutor Técnico

ejeção - ejeção e ... Dicionário ortográfico russo

ejeção - (1 g), R., D., Ave. ezhe/ktsii ... Dicionário ortográfico da língua russa

Ejeção é o processo de sucção de um líquido ou gás devido à energia cinética de um jato de outro líquido ou gás ... Dicionário Enciclopédico de Metalurgia

ejeção - 1. Nin. b. ike matdenen (par belen sunyn, su belen komnyn h. b. sh.) processos kushylu; bu ochrakta ber matdә, basym astynda bulyp, ikenchesenۙ täsir itöm, үzenә iyartep, ana kirәkle yunәleshә etep chigara 2. Tashu vakytynda turbinalarny normal... ... Tatar telenen anlatmaly suzlege

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ejeção - ejeção ejeção * Ejeção - processo de mistura de dois meios (por exemplo, gás e água), um dos quais, como corrente de trânsito, estando sob pressão, atua sobre o outro, sustenta-o e empurra-o diretamente. O fluxo de trânsito é criado por um ... Dicionário Enciclopédico Girnichy

reflexo de uma caixa de cartucho para armas pequenas - reflexo de uma caixa de cartucho NDP. ejeção de uma caixa de cartucho ejeção de uma caixa de cartucho Remoção de uma caixa de cartucho removida da câmara fora da arma de fogo. [GOST 28653 90] Inadmissível e não recomendado ejeção da caixa do cartucho Tópicos armas pequenas Sinônimos... ... Guia do Tradutor Técnico