Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
Эффект эжекции заключается в том, что поток с более высоким давлением, движущийся с большой скоростью, увлекает за собой среду низкого давления. Увлеченный поток называется эжектируемым. В процессе смешения двух сред происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением давления.
Основная особенность физического процесса заключается в том, что смешение потоков происходит при больших скоростях эжектирующего (активного) потока.
Процесс смешения потоков в камере эжектора схематически иллюстрирована на рис. 1.
Смешение потоков в камере эжектора
Аналогичное ядро постоянных скоростей можно наблюдать в пределах кольцевой области, охватываемой всасываемым потоком. Между этими областями постоянных скоростей расположена зона турбулентного обмена, где скорости потоков постоянно меняются от V E в ядре рабочего потока до V EJ в зоне всасываемого потока. Начальный участок заканчивается в створе, где выклинивается ядро рабочего потока.
Когда точки выклинивания ядра скорости рабочего потока и ядра скорости всасываемого потока не совпадают, между начальным и основным участком появляется переходный участок, в пределах которого имеется только одна из зон постоянных скоростей.
Смешение потоков в камере эжектора сопровождается изменениями осредненного давления вдоль проточной части. По мере выравнивания профиля поперечного распределения скоростей потоков и уменьшения от сечения к сечению средней скорости суммарного потока происходит повышение давления.
Повышение давления в зоне смешения канала постоянного радиуса без учета поверхностного трения о стенку может быть определено по формуле:
Эффект проявляется, например, в цилиндрической трубе при наличии не менее двух струйных течений с различными скоростями.
Вещественный поток принимает форму канала или камеры, в которой происходит смешение потоков.
Время существования (log t c от 1 до 9);
Время оптимального проявления (log t k от 1 до 6).
Технические реализации эффекта
Техническая реализация эффекта эжекции
Для технической реализации эффекта эжекции достаточно направить поток воздуха от домашнего пылесоса в приемный патрубок системы, изображенной на рис. 2.
Простейшая эжекционная система
Простейшая эжекционная система входит в комплектацию советских бытовых пылесосов
1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.- С.90, 460.
2. Новый политехнический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.- С.20, 231, 460.
Хотелось бы поговорить об Эффекте Эжекции, как о самостоятельном физическом процессе (явлении).
В интернете очень скупо описан этот процесс. Максимум что можно найти – это примерно вот такое объяснение:
«Эффект Эжекции заключается в том, что поток с БОЛЕЕ ВЫСОКИМ давлением, движущийся с большой скоростью (эжектирующий поток или активный или первичный), увлекает за собой среду НИЗКОГО давления. Увлеченный поток называется эжектируемым ( или пассивным или вторичным). В процессе смешения (смешивания) двух сред происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением Давления. Основная особенность физического процесса заключается в том, что смешение (смешивание) потоков происходит при больших скоростях эжектирующего (первичного) потока.»
Теперь хочу поделиться своими наблюдениями: Первое: Я бегло просмотрел курс физики средней школы, могу ошибаться, но эффекта Эжекции в средней школе нет. Почему? Второе: Все что касается эффекта Эжекции и все опыты и фокусы связанные с ним, озвучиваются под маркой «уравнения Бернулли» и подменены уравнением Бернулли. Причем само уравнение Бернулли (его основной вывод и его принцип) преподается абсолютно неправильно и безграмотно. И третье: Создано нетерпимое отношение к эффекту Эжекции. Как только Вы заикнетесь об этом эффекте (особенно в аэродинамике), то в Ваш адрес посыплются смешки и обвинения в том, что вы чуть ли не полный дурак. Так в чем же здесь дело? Почему такое свинское отношение к данной теме со стороны современной популярной физики.
Действие данного физического процесса основано на двух принципах фундаментальной Физики. 1.Любой скоростной поток имеющий скорость большую, чем скорость окружающей среды всегда имеет более Низкое Давление, чем окружающая среда. 2.Вещество из области высокого Давления всегда переносится (перетекает) в область низкого Давления.
Пояснение к физике происходящего процесса:
Для более полного понимания данного процесса необходимо напомнить основные принципы фундаментальной Физики и некоторые заблуждения популярной современной физики.
Что такое Статическое Давление на самом деле? Или чем Плотность отличается от Концентрации.
Современная физика располагает знаниями о том, что молекулы газов и жидкостей имеют вокруг себя электромагнитное поле и посредством данного поля происходит взаимодействие между ними. В частности молекулы «воздуха» (4 молекулы азота и 1 молекула кислорода (в совокупности 99% атмосферы)) отталкиваются друг от друга. Сила отталкивания по своей физической природе есть сила упругости. По этой причине: чем ближе молекулы находятся друг к другу. Тем больше внутреннее Статическое Давление внутри вещества (далее просто Давление). По этой причине Давление внутри жидкостей, газов и твердых тел, имеет совершенно одинаковую природу (что отвергает современная популярная физика). Эта природа Давления происходит от Концентрации молекул в единице объема, т.е. от их Количества.
Концентрация (К) = [кол-во молекул/м3] или [шт./м3]
Именно количество (Концентрация) обуславливает МежМолекулярное Расстояние (ММР) между молекулами. А ММР обуславливает две параллельные ветви дальнейшего процесса: 1.Степень сжатия или Силу упругости или Силу отталкивания – это кому как больше нравится – что и есть внутреннее Давление в веществе. 2.Массовую Плотность вещества как произведение Концентрации на Массу одной молекулы, наше с вами любимое (ро) = массовая Плотность.
Таким образом мнение современной популярной физики о том, что Давление зависит от Плотности – ошибочно, т.к. и Давление и Плотность одновременно зависят от Концентрации, от ММР между молекулами.
«Бесконечное температурное» летание молекул по теории МКТ посредством «абсолютно упругих соударений» в «идеальной среде» вызывает Давление, т.к. молекулы стукаются своими головами друг с другом и об стенки сосуда.»
Таким образом заявления воинствующих адептов от МКТ о том, что при «определенных (особых) условиях» принципы «идеального мира» можно с легкостью перенести в «реальный мир» считаю УЩЕРБНЫМИ, хотя бы по тому, что никто не озвучивает о каких собственно «особых условиях» идет речь … при которых можно пренебречь ТРЕНИЕМ и кто эти условия должен создать, и как. Поэтому всю тупость теории МКТ оставим на совести тех кто ее придумал и тех кто в нее верит.
Второй способ – изменить Концентрацию при неизменном Объеме. Третий способ – изменить Объем при неизменной Концентрации. Т.е. увеличить или уменьшить ММР.
Скоростной поток или почему в нем падает Статическое Давление?
Инжектор и эжектор — разновидности струйного насоса. Различия между ними заключаются в особенностях их работы.
Струйный гидравлический насос — аппарат, основанный на принципе обмена механической энергией между потоками с высоким и низким давлением. Совместим с жидкими, газообразными, сыпучими веществами. Если насос что-то закачивает или распыляет, то это инжектор. Если же прибор что-либо откачивает, то это эжектор.
Конструкция гидравлического агрегата проста. В самом облегченном виде она состоит из двух скрепленных трубок, в ней нет движущихся деталей, электрооборудования. Это упрощает обслуживание и повышает надежность.
Устройство эжектора
Эжектор — устройство, передающее кинетическую энергию среды с большей скоростью к среде с меньшей при их соединении. Вместе с вакуумным насосом аппарат увеличивает напор всасываемой жидкости. Нередко его применяют как смеситель на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.
Работа эжекторного насоса основана на принципе Бернулли. Упрощая, его можно сформулировать так: давление течения с меньшей скоростью движения выше, а с высокой, наоборот, ниже. То есть поток с высоким давлением в трубе вызывает всасывание потока в патрубке с низким.
Эжекторное приспособление состоит из следующих элементов:
Выносной эжектор функционирует по следующей схеме.
Принцип работы инжектора
Назначение инжектора — сжатие газов, паров, жидкостей, их нагнетание (распыление) в другие узлы. Устройство является стандартным линейным ускорителем, который вводит заряженные частицы в центральные узлы машины. Заметим, что водяное давление в инжекторном агрегате может быть выше, чем в эжекторном. Агрегатные состояния используемых веществ бывают:
Соответственно, инжектор используют в составе различной аппаратуры. Его применяют в горной промышленности, на электростанциях, в машиностроении; в качестве составной части котельного оборудования — в нефтегазовой отрасли, жилищно-коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях.
Как пример, рассмотрим особенности действия инжектора парового котла. Она основан на его способности создавать более высокое давление, чем у рабочего пара. Кинетическая энергия последнего преобразуется в давление воды, которая поступает в котел. В своей сути инжекторная схема отличается от эжекторной только наличием игольчатого вентиля с рукояткой. Он предназначен для регулирования расхода и подачи жидких, парообразных веществ.
Конструкция инжектора (форсунки) в автомобильных двигателях отличается большей сложностью, включает движущиеся элементы.
В чем разница
Таким образом, эжектор и инжектор — подвиды струйного насоса. Их отличает:
Эжектор — это устройство, внутри которого происходит передача кинетической энергии от входа к выходу увеличивая скорость выхода. Эжектор устроен так, что работает по закону Бернулли и в большинстве случаев предназначен для струйных насосов. Данное устройство предназначено для модернизации системы водопровода при подачи воды с большой глубины.
Зачем нужны эжекторы и что это такое?
Для многих домовладельцев становится проблемой организация автономного водоснабжения в силу большой глубины шурфа.
Уже с восьмиметровой отметки начинаются проблемы. Для насосных станций с эжекторами те же возможности, что и для помп большой производительности. Использование глубоких источников требует применение мощных насосов погружного типа, которые стоят дорого.
Для чего нужны эжекторы? Чтобы не тратить деньги на дорогие модели. Использование недорогих насосных станций с эжекторами позволяют решить проблему с такой же эффективностью. При этом затраты на модернизацию минимальны. Причем можно улучшить систему локальным методом или приобрести комплекс, который изначально рассчитан для этого.
Принцип работы
Все эжекторы для насосных станций работают по одной и то же схеме. За основу взят принцип Бернулли. В соответствии с ним если ускорить поток, то в зоне перед точкой придания ускорения образуется зона разряженности. Давление в ней ниже, что служит причиной появления втягивающего эффекта. Если добавить его к потоку, формируемому насосной станцией, то результат такой модернизации – увеличения производительности.
Устройство
Какой бы тип устройства не рассматривался, эжекторный насос состоит из:
Принцип действия в том, что из сопла (патрубка) жидкость выбрасывается с большой скоростью. Отток воды провоцирует появление внутри рабочей камеры пониженного давления, которое и затягивает жидкость. Цикл повторяется непрерывно, что позволяет поддерживать в трубопроводе постоянное давление.
Разновидности эжекторов
Эжекторные насосы бывают паровыми, пароструйными и газовыми. Общий принцип их действия идентичен. Но приводится в действие устройства по-разному. Насос с эжектором парового типа применяется для откачивания газовых сред из замкнутого объема. Можно поддерживать давление на отрицательной отметке, делая среду разряженной. Сфера применения – промышленность.
Пароструйная конструкция предназначенная для работы с газовыми средами и жидкостями. Различие работы эжекторного устройства такого типа в том, что пар, проходящий сопло, на большой скорости затягивает с собой перекачиваемую среду. Учитывая высокую производительность, сфера применения данных приборов – срочная откачка воды, например, на корабле.
Газовый тип – отдельная категория эжекторов. Приборы работают на сжатом газе, который смешиваясь с перекачиваемой средой, направляется в диффузор для замедления. После его прохождения смесь вырывается сквозь отверстие сопла. Предназначены такие устройства в основном для газовой промышленности.
Встроенные модели
Разбираясь, что такое эжектор, необходимо рассмотреть классификацию этих приборов в зависимости от места установки. Встроенные модели являются частью конструкции, а точнее, ее составляющей. Эжектор может быть прикреплен на самом насосе или рядом с ним на единой станине. Монтаж заключается в прикреплении блока к основе и подключении силов
Схема работает при подъеме воды с глубины 10 метров. Точные параметры указываются в технической документации. Монтаж рекомендуется производить вне дома. Это может быть колодец, в котором установлен оголовок, или отдельно стоящее здание. Всему причиной повышенный уровень шума и вибрация. Если такой возможности нет, рассматривают следующий тип монтажа.
Выносные модели
В таком случае схема должны быть дополнена дополнительным баком для закачки жидкости. Скважина должна быть достаточно широкой, чтобы в нее можно было проложить два шланга. Производительность в данном случае уменьшиться на треть за счет уменьшения диаметра заборной трубы. Также потребуется отдельный трубопровод для подачи воздуха.
Но при такой комплектации в зодозаборнике создается область разрежения, которая позволяет поднимать жидкость с отметки более 50 метров. При этом расстояние от скважины до потребителя может быть более 40 метров. В этом случая насосную станцию можно установить в помещении внутри дома. Это может быть подвал, котельная, кладовая и т.д.
Эжекторные насосы
Процедура подключения эжектора в виде самостоятельного устройства заключается в двух этапах:
Вентиль необходим в том случае, если уровень воды в шурфе больше того, на который рассчитан насос. В данном случае можно отрегулировать нагнетаемый поток.
Эжекторная насосная станция
Насосная станция со встроенным эжектором – это комплекс оборудования, изначально рассчитанный для выполнения работы в определенных условиях. Главными параметрами, которые берутся в учет при выборе, являются мощность и производительность. Первая характеристика означает способность поддерживать давление в системе, а также возможность удержания водяного столба и передачу жидкости на расстояние по горизонтальному трубопроводу.
Вторая характеристика – производительность. Это количество жидкости, перекачиваемое за единицу времени. Данный параметр не может быть большим, чем дебит скважины. Если речь идет о покупке насосной станции со встроенным эжектором, то в технической документации указаны общие выходные характеристики. Это значит, что никаких дополнительных расчетов производить не придется.
Подключается оборудование согласно прилагаемой инструкции. Шланги прикрепляются при помощи хомутов, идущих в комплекте. Трубопровод предполагает резьбовое соединение. Главное – предусмотреть место для установки, чтобы дождь и мороз не мог вывести систему из строя. Для этого делается кессон или строится отдельное здание. Навес подойдет только для дачи, не предусмотренной для круглогодичного проживания.
В качестве дополнительного оборудования для насосной станции с эжектором устанавливается манометр, если это не предусмотрено производителем. Благодаря этому прибору можно контролировать давление в трубопроводе. Естественно, он устанавливается на выходе из станции. Если глубина скважины находится в пределах 15-40 метров, специалисты рекомендуют устанавливать поверхностный насос с выносным эжектором.
Схема подключения
Наилучшая схема подключения предусматривает соединение станции с эжектором только вертикальной трубой. В противном случае возможно завоздушивание, что приводит к снижению работоспособности системы. Если такой возможности нет, нужно позаботиться об отсечных вентилях для стравливания воздуха по необходимости.
Описанное оборудование полностью решает потребность жильцов дома в питьевой воде. Полив участка, орошение приусадебных клумб, палисадников или сада также организовывается подобным образом. Главное условие – правильно подобрать компоненты системы, чтобы их рабочие характеристики находились в полном соответствии. Тогда система с эжектором будет достаточно эффективной, и при этом недорогой.
Струйный гидравлический насос — аппарат, основанный на принципе обмена механической энергией между потоками с высоким и низким давлением. Совместим с жидкими, газообразными, сыпучими веществами. Если насос что-то закачивает или распыляет, то это инжектор. Если же прибор что-либо откачивает, то это эжектор.
Конструкция гидравлического агрегата проста. В самом облегченном виде она состоит из двух скрепленных трубок, в ней нет движущихся деталей, электрооборудования. Это упрощает обслуживание и повышает надежность.
Устройство эжектора
Эжектор — устройство, передающее кинетическую энергию среды с большей скоростью к среде с меньшей при их соединении. Вместе с вакуумным насосом аппарат увеличивает напор всасываемой жидкости. Нередко его применяют как смеситель на химических, нефтеперерабатывающих предприятиях.
Работа эжекторного насоса основана на принципе Бернулли. Упрощая, его можно сформулировать так: давление течения с меньшей скоростью движения выше, а с высокой, наоборот, ниже. То есть поток с высоким давлением в трубе вызывает всасывание потока в патрубке с низким.
Принцип работы инжектора
Соответственно, инжектор используют в составе различной аппаратуры. Его применяют в горной промышленности, на электростанциях, в машиностроении; в качестве составной части котельного оборудования — в нефтегазовой отрасли, жилищно-коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях.
Конструкция инжектора (форсунки) в автомобильных двигателях отличается большей сложностью, включает движущиеся элементы.
1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.- С.90, 460.
