Влияние геометрических параметров соплового устройства и времени истечения жидкости на кинетическую энергию жидкого снаряда

В статье рассмотрено влияние геометрических параметров соплового устройства и времени истечения жидкости через сопло на кинетическую энергию, получаемую жидким снарядом от активного потока. Определение кинетической энергии является одним из важных параметров при исследовании эжекторов с прерывистой струей: если энергия будет недостаточной для совершения работы, снаряд остановится и разрушится в рабочей камере, что приведет к сбою в работе эжектора, если энергия будет больше необходимой для совершения работы, то ее излишки будут гаситься в отводящем трубопроводе, что приведет к дополнительным потерям энергии и снижению КПД. Рассчитана зависимость массы снаряда от геометрических параметров сопла и времени истечения жидкости через сопло путем интегрирования объема жидкости. Описана методика определения оптимального времени истечения жидкости через сопло из уравнений кинетической энергии и необходимой энергии для совершения работы по сжатию газа с учетом потерь и минимально допустимой энергии снаряда. Под минимально допустимой энергией снаряда понимается энергия, при которой снаряд не теряет свою индивидуальность и движется общей массой в рабочей камере. В работе проиллюстрированы зависимости кинетической энергии от времени истечения для разных значений перепада давления и инерционной длины сопла. Полученные зависимости позволяют оценить влияние времени истечения на энергию, получаемую жидким снарядом. Определено, что основными параметрами, влияющими на кинетическую энергию снаряда, являются перепад давления на сопле, инерционная длина сопла и время выдержки сопла в открытом состоянии или времени истечения через сопло.