بررسي مشخصه هاي عملكردي اجكتورهاي بخار در نسبت هاي انبساط مختلف

Investigation of the Performance Characteristics of a Steam Jet Ejectors with Various Expansion Ratios

اجكتور جت بخار يكي از مهمترين و ضروري ترين بخش صنايع تبريد، تهويه مطبوع، شيرين سازي، پتروشيمي و صنايع شيميايي است. درك بهتر فيزيك جريان در اجكتور نقش مهمي در بهبود عملكرد اجكتور ايفا مي كند. در اين مطالعه، الگوريتم تحليلي براي طراحي اجكتورهاي بخار توسعه مي يابد. الگوريتم نسبت جريان را به صورت تابعي از نسبت انبساط و فشارهاي بخار مكش، بخار محرك و بخار متراكم ارائه مي كند. در ادامه تغييرات نسبت تراكم و تغييرات فشار پشت ديفيوزر برحسب نسبت جريان اجكتور (نسبت دبي بخار محرك به مكش) در دو نسبت انبساط 5 و 50 مورد بررسي قرار گرفت كه نشان داد كه با افزايش نسبت جريان ميزان نسبت تراكم افزايش پيدا كرد. همچنين در يك نسبت جريان مشابه، مقدار نسبت تراكم در اجكتورهاي با نسبت انبساط 50 بزرگتر از مقدار نسبت تراكم در اجكتور با نسبت انبساط 5 مي باشد كه علت آن ايجاد خلاء بيشتر در در نسبت انبساط 50 مي باشد. در ادامه، نتايج كد با نتايج تجربي مقايسه شده كه با اعتبارسنجي نتايج، صحت داده مورد تاييد قرار گرفت. در انتها، تغييرات عدد ماخ جريان از خروجي نازل تا قسمت تخليه بدست آورده مي شود. نتايج نشان داد كه شرايط پرفشار باعث كم شدن زاويه انبساط مي شود، بنابراين منجر به جت كوچك با سطح موثر بزرگتر مي شود. موج انبساطي شتاب بيشتري مي گيرد. بنابراين سطح موثر بزرگتر، امكان مكش بيشتري را فراهم مي كند.

Steam jet ejectors are the essential part in refrigeration and air conditioning, desalination, petroleum refining, petrochemical and chemical industries. A greater understanding of flow physic inside an ejector plays an important role in its performance improvement. In this study, analytical algorithm is developed for design of steam ejectors. The algorithm gives the flow ratio (motive to suction flow rate) as a function of the expansion ratio and the pressures of the entrained vapor, motive steam and compressed vapor. The compression ratio and back pressure variations were studied in ejector flow ratio with expansion ratio of 5 and 50. It showed that compression ratio increase by increasing the flow ratio. Also in a similar flow rate, compression ratio for ejector with expansion ratio of 50 is greater than compression ratio in the ejector with expansion ratio of 50, due to more vacuum in the case with expansion ratio 50. Then, the code results were compared with experimental results that showed appreciate agreement with other results. Finally, Mach number variations from nozzle exit to discharge diffuser were obtained by code. Results showed that the pressurized condition causes the lowering of expansion angle, thus resulting in smaller jet core and larger effective area. The expanded wave is further accelerated at a lower Mach number. Therefore, the momentum of the jet core is reduced. However, the enlarged effective area allows a larger amount of secondary fluid to be entrained.