Ana içeriğe geç
tr

Ejektör: hareketli parçası yok, ama tasarımı kolay değil

Ejektör belirli bir geri basınca kadar kararlı çalışır; o eşiği aşınca emiş aniden çöker. Tasarımın asıl işi o eşiği bulmaktır.

Ejektör, yüksek basınçlı bir sürücü akışkanın momentumunu kullanarak ikinci bir akışkanı emer. Hareketli parçası olmadığı için güvenilirdir ve vakum üretiminde, buharlı soğutmada, yakıt hücresi geri devrinde ve havalandırma karıştırıcılarında kullanılır.

Kritik ve kritik olmayan çalışma

Ejektörün karakteristiği doğrusal değildir:

Kritik (tıkalı) rejim. Geri basınç belirli bir eşiğin altındayken emiş debisi geri basınçtan bağımsızdır. Karışma odasında ikincil akış sonik hıza ulaşır ve tıkanır. Çalışma kararlıdır.

Kritik olmayan rejim. Geri basınç eşiği aşarsa emiş debisi hızla düşer ve bir noktadan sonra akış geri döner. Bu, kademeli değil ani bir geçiştir.

Tasarımın amacı, çalışma noktasını kritik rejimin içinde ve eşiğe makul bir payla uzak tutmaktır.

Modelleme gereksinimleri

Sıkıştırılabilir çözüm zorunludur. Boğazda sonik koşul oluşur; sıkıştırılamaz bir model tıkanmayı göremez ve emiş debisini yüksek verir. Bkz. sıkıştırılabilir akış notu.

Şok yapısı çözülmeli. Karışma odasında ve difüzörde şok dizisi oluşur; yerinin doğru çıkması geri basınç eşiğini belirler. Ağ o bölgede sık olmalıdır.

Türbülanslı karışım belirleyicidir. Ejektör verimi, iki akımın ne kadar iyi karıştığına bağlıdır. Karışım tabakasının çözünürlüğü doğrudan sonuca girer ve türbülans modeli seçimi burada belirgin fark yaratır. Bkz. türbülans modeli notu.

Geometrik hassasiyet

Nozul çıkışının karışma odasına göre eksenel konumu, birkaç milimetrelik değişimle performansı belirgin biçimde değiştirir. Bu, ejektörün parametrik optimizasyona en uygun bileşenlerden biri olmasının sebebidir — ve elle deneme yanılmanın en verimsiz olduğu yerlerden biri.

Kaynaklar

  1. Ferziger, J. H., Perić, M. & Street, R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th ed. Springer. DOI: 10.1007/978-3-319-99693-6
  2. Fay, J. A. & Riddell, F. R. (1958). Theory of stagnation point heat transfer in dissociated air. Journal of the Aerospace Sciences, 25(2), 73–85. DOI: 10.2514/8.7517

Projenizi konuşalım

Analiz edilecek sistemi ve cevaplanması gereken soruyu birlikte netleştirelim.

Projenizi konuşalım