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真空发生器原理及类别

  真空发生器的工作原理:
真空发生器利用喷管高速喷射压缩空气,在喷管出口形成射流,产生卷吸流动.在卷吸作用下,使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走,使吸附腔内的压力降至大气压以下,形成一定真空度.
真空发生器由流体力学可知,对于不可压缩空气气体(气体在低速进,可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程
A1v1= A2v2
式中A1,A2----管道的截面面积,m2
v1,v2----气流流速,m/s
由上式可知,截面增大,流速减小;截面减小,流速增大.
对于水平管路,按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为
P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22
式中P1,P2----截面A1,A2处相应的压力,Pa
v1,v2----截面A1,A2处相应的流速,m/s
ρ----空气的密度,kg/m3
由上式可知,流速增大,压力降低,当v2>v1时,P1>P2.当v2增加到一定值,P2将小于一个大气压务,即产生负压.故可用增大流速来获得负压,产生吸力.

真空发生器的分类:
按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类,真空发生器可分为亚声速喷管型(M1<1),声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管,而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力,真空发生器都设计成超声速喷管型.
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