无扩散段喷射器的计算方法优化

喷射器结构参数如图9-8所示。

1.喷射器喷出口速度v₁

令v₂≈0，按下列方程式计算喷射气体喷出口速度v₁为

v₁G₁-v₃（G₁+G₂）=A₃（p₃-p₂） （9-19）

式中 v₃——截面3处混合气体速度（实态）（m/s）；

G₁——喷射气体质量（kg/s），G₁=V₁ρ₁；

G₂——被喷射气体质量（kg/s），G₂=V₂ρ₂；

V₁、V₂——喷射与被喷射气体体积（m³/s）；

ρ₁、ρ₂——喷射与被喷射气体密度（kg/m³）；

p₂——截面2处负压绝对值（Pa）；

p₃——截面3处压力（Pa）。

2.计算步骤

1）已知V₁、V₂、ρ₁、ρ₂，计算G₁、G₂，V₃=V₁+V₂

2）预先选定v₃，计算

图9-8 简单喷射器结构参数

3）计算混合段升压

式中 λ——混合段摩擦阻力系数，对于钢板λ=0.03；对于砖体λ=0.05；(www.xing528.com)

ρ₃——混合气体密度（kg/m³），；

l₃——混合段长度（m），l₃=（2～3）d₃。

4）求喷射气体喷出口速度v₁，并计算出

5）求喷射气体出口前压力p1

3.计算例题

一带蓄热室的室式炉，其燃烧装置如图9-9所示。煤气量（喷射气体）V₁=0.3m³/s，密度ρ₁=1.14kg/m³，温度t₁=20℃；空气（被喷射气体）量V₂=0.4m³/s，密度ρ₂=1.293kg/m³，空气温度t₂=400℃。炉内压力等于空气流路中压力，取混合段内流速（实态）v₃=15m/s，求喷射器尺寸及煤气喷口前压力p₁。

解：G₁=V₁ρ₁=0.3×1.14kg/s=0.342kg/s

G₂=V₂ρ₂=0.4×1.293kg/s=0.53kg/s

将以上各值代入式（9-19）

v₁×0.342-15×（0.342+0.53）=0.087×7.43

得v₁=40.14m/s

由式（9-21）

图9-9 室式炉燃烧装置