Надзвуковий ежектор із тангенціальним надзвуковим соплом
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2025.01.04Анотація
Витратні та імпульсні характеристики надзвукових ежекторів, де, як правило, взаємодіють надзвуковий потік з дозвуковим, визначаються не тільки площею взаємодії надзвукового струменя з ежектуючим потоком, але і полем тиску в камері змішування ежектора, яке в свою чергу залежить не тільки від числа Маха, а і від ступеня розрахунковості надзвукового струменю відносно осі камери змішування. У статті розглядається здатність кільцевого надзвукового струменя, який витікає з тангенціального сопла, генерувати в осесиметричній камері змішування хвилю розрідження (подібну до простої хвилі розрідження в плоскому випадку – течії Прандтля-Майєра), що підвищує ефективність ежектуючого струменя в надзвуковому ежекторі в порівнянні із осесиметричним надзвуковим струменем. Показано, що витратні характеристики осесиметричних надзвукових ежекторів з кільцевим тангенціальним соплом при числах Маха в діапазоні 2 – 4 можуть суттєво перевищувати ежектуючі характеристики надзвукових ежекторів з осесиметричним струменем.
Посилання
Sokolov E. Ja., Zinger N. M. (1989), Strujnye apparaty [Inkjet devices], 352 p.
Timoshenko V. I., Belocerkovec I. S. (2008), “ Raschetnye modeli gazostrujnogo jezhektora pri sverhzvukovoj skorosti rabochego tela [Calculation mod-els of a gas-jet ejector with a supersonic speed of a work-ing fluid]”, Tehnicheskaja mehanika [Tecnical mechanics], no. 1, pp. 50–63.
Huang P. G., Coleman G. N., Bradshaw P. (1995), “Com-pressible turbulent channel flows: DNS results and model-ing”, Journal of Fluid Mechanics, vol. 305, pp. 185–218, https://doi.org/10.1017/S0022112095004599.
Chen G., Ierin V., Volovyk O., Shestopalov K. (2019), “Thermodynamic analysis of ejector cooling cycles with heat-driven feed pumping devices”, Energy, vol. 186, paper 115892, https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.115892.
Chow W. L., Addy A. L. (1964), “Interaction Between Ргimагу and Secondary Streams of Supersonic Еjесtог Systems and Their Регfогmаnсе Characteristics”, АIАА Journal, vol. 2, is. 4, pp. 7–23, e-ISSN 1533-385X, https://doi.org/10.2514/3.2403.
Mukhtar H.K., Ghani S. Improving the performance of a commercial absorption cooling system by using ejector: A theoretical study, Energy Convers. Manag. 45 (102967) (2023), https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102967
Chong D., Hu M., Chen W., Wang J., Liu J., Yan J. (2014), “Experimental and numerical analysis of supersonic air ejector”, Applied Energy, vol. 130, pp. 679–684, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.02.023.
Yang X., Long X., Yao X. (2012), “Numerical investiga-tion on the mixing in a steam ejector with different nozzle structures”, International Journal of Thermal Sciences, vol. 56, pp. 95–106, https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2012.01.021.
Prikhodko A. A. (2003), “Computer technologies in aero-mechanics and heat transfer”, Kyev, Ukraine, 382 p.
Spalart P. R., Allmaras S. R. (1992), “A one-equation turbulence model for aerodynamic flows”, 30th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit 06–09 January 1992, Reno, NV, U.S.A., vol. 12, no 1, pp. 439–478, https://doi.org/10.2514/6.1992-439.
Voropaiev G. O., Zagumennyi Ia. V., Rozumnyuk N. V. (2021), “Mode-lyuvannya gazodynamichnykh protsesiv v elementakh impul`snogo ezhektora [Modeling of gas-dynamic processes in the elements of impulse ejector]”, Zhurnal obchyslyuval`noyi ta prykladnoyi matematyky [Journal of Computational and Applied Mathematics], no. 1(135), pp. 66–72, ISSN 0868-6912 (print).
Ashratov E. A., Sorkin L. Y. (1965), “Obtekanie vneshnego ugla sverhzvukovym potokom [Supersonic flow around an outer corner]”, Izvestija AN SSSR. Mehani-ka, no. 4, pp. 165–168.
