Надзвуковий ежектор із тангенціальним надзвуковим соплом

Abstract

Витратні та імпульсні характеристики надзвукових ежекторів, де, як правило, взаємодіють надзвуковий потік з дозвуковим, визначаються не тільки площею взаємодії надзвукового струменя з ежектуючим потоком, але і полем тиску в камері змішування ежектора, яке в свою чергу залежить не тільки від числа Маха, а і від ступеня розрахунковості надзвукового струменю відносно осі камери змішування. У статті розглядається здатність кільцевого надзвукового струменя, який витікає з тангенціального сопла, генерувати в осесиметричній камері змішування хвилю розрідження (подібну до простої хвилі розрідження в плоскому випадку – течії Прандтля-Майєра), що підвищує ефективність ежектуючого струменя в надзвуковому ежекторі в порівнянні із осесиметричним надзвуковим струменем. Показано, що витратні характеристики осесиметричних надзвукових ежекторів з кільцевим тангенціальним соплом при числах Маха в діапазоні 2 – 4 можуть суттєво перевищувати ежектуючі характеристики надзвукових ежекторів з осесиметричним струменем. The flow rate and impulse characteristics of supersonic ejectors, where supersonic and subsonic streams typically interact, are determined not only by the interaction area between the supersonic jet and the entrained flow, but also by the pressure field in the ejector mixing chamber. This pressure field, in turn, depends not only on the Mach number, but also on the degree of jet expansion relative to the mixing chamber axis. The paper considers the capability of an annular supersonic jet discharged from a tangential nozzle to generate a rarefaction wave in an axisymmetric mixing chamber (analogous to a Prandtl–Meyer expansion wave in the planar case), which enhances the efficiency of the en-trained flow in a supersonic ejector compared to an axisymmetric supersonic jet. It is shown that the flow characteristics of axisymmetric supersonic ejectors with a ring tangential nozzle at Mach numbers in the range of 2-4 can significantly exceed the ejection characteristics of supersonic ejectors with an axisymmetric jet. It is shown that the flow characteristics of axisymmetric supersonic ejectors with a ring tangential nozzle at Mach numbers in the range of 2-4 can significantly exceed the ejection characteristics of supersonic ejectors with an axisymmetric jet.