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淺析SCHMALZ真空發生器系統背壓與抽吸性能的關系
  • 發布日期:2022-07-07      瀏覽次數:760
    •   針對氣動系統中常用的SCHMALZ真空發生器樣機,采用有限體積法對真空發生器內部流場進行了數值計算,分析了背壓不同時內部壓力分布和吸入流速改變情況。以此為基礎,測量系統背壓升高時吸入流量變化量,繪制了背壓與吸入流量關系曲線,提出了通過判斷系統背壓而防止逆流現象的方法。在真空發生器系統的設計和應用中,需要在理論計算的基礎上,根據試驗得出系統正常工作的背壓范圍,防止逆流現象,保證系統工作。
       
        真空發生設備已成為農業自動化領域中重要的真空壓力源,由其構建的真空發生系統被應用于水果采摘、食品加工等多個領域。在SCHMALZ真空發生器系統中,排氣側易形成一定的背壓, 依據管路氣體流動原理,排氣管路幾何尺寸不合理會造成較大的阻抗作用;而消音器等降低音的元件,其內部填充的多孔介質也可能造成系統壓力的升高。在生產實踐中,隨著背壓升高,抽吸流量逐漸減小,直至發生逆向流動。徐海濤等分析了蒸汽噴射真空泵中混合流體壓力對噴射系數的影響,探討了激波產生的位置和流體的流動狀況,楊燕勤等分析大氣噴射器出口壓力與引射流量的關系,預測了背壓的輕微變化會引起噴射器性能的急劇下降。
       
        結合氣動系統的特點,需要在理論分析的基礎上進行試驗,為生產實踐提供參考。筆者曾使用一維集中參數模型計算了吸入流量改變時SCHMALZ真空發生器出口截面處的壓力變化,但因為無法給出氣體速度分布、壓力分布、能量損失等信息,且不能對超音速射流波系等真實氣體效應進行分析,難以揭示內在機理,存在較大局限性。為了分析出口截面處壓力與吸入流量的關系,本文先從理論角度,采用有限體積法對真空發生器流場進行數值模擬,再從試驗角度,測試背壓升高時的吸入流量。
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