Расчет поля скоростей эжектора с дополнительным подводом энергоносителя по оси разгонной трубки

Abstract

Для підвищення якості процесів в газоструминному обладнанні необхідно ефективно організувати управління газовими потоками. Одним з найбільш перспективних способів уп-равління в ежекторі є застосування додаткових потоків зі змінними параметрами вздовж стінки або по зовнішньому контуру розгінного каналу. Робота присвячена розрахунку поля швидкостей потоку в ежекторі, який оснащений каналом додаткового осьового підведення енергоносія. У процесі досліджень змінювалися значення тисків ежектуючого і додаткового потоків газу. Виконано чисельне моделювання з використанням рішення усереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса за допомогою програмного комплексу ANSYS Fluent. В якості моделі турбулентності обрана стандартна «k-ɛ» модель. Наведено результати чисельного розрахунку течії в ежекторі. Проаналізовано карти-ни течії в ежекторі з додатковим осьовим підведенням при різних параметрах ежектуючо-го та додаткового потоків. Представлені залежності зміни середньої швидкості потоку на виході з розгінної тру-бки від тиску ежектуючого і додаткового потоків. Визначено максимальні значення середніх швидкостей на виході для заданих діапазонів значень тисків. Ключові слова: ежектор, додаткове підведення газу, чисельне моделювання, Ansys Fluent.

Данная работа посвящена изучению влияния дополнительной струи газа, направленной по оси разгонной трубки, на скорость смешанного потока на выходе из эжектора при различных значениях давлений на входе основного (высоконапорного) и дополнительного потоков газа.

To improve the quality of processes in gas-jet equipment, it is necessary to effectively organize the management of gas flows. One of the most promising control methods in the ejector is the use of additional flows with variable parameters along the wall or along the external contour of the accel-eration channel. The work is devoted to calculating the flow velocity field in the ejector, which is equipped with a channel for additional axial energy supply. In the process of research, the pressure values of the ejecting and additional gas flows have been changed. Numerical modeling has been performed using the solution of the Reynolds averaged Navier-Stokes equations using the ANSYS Fluent software package. As a turbulence model, the standard “k-ɛ” model has been chosen. The results of numerical calculation of the flow in the ejector have been presented. The flow patterns in the ejector with an additional axial gas supply have been analyzed for various parameters of the ejecting and additional flows. Dependences of changes in the average flow rate at the outlet of the acceleration pipe from the pressure of the ejecting and additional flows have been presented. The maximum values of the aver-age output velocities for the given ranges of pressure values have been determined. Keywords: ejector, additional gas supply, numerical simulation, Ansys Fluent.